資源簡(jiǎn)介

(共84張PPT)
第13講
鐵鹽、亞鐵鹽　鐵
及其化合物的轉(zhuǎn)化
1.掌握Fe2＋和Fe3＋的性質(zhì)和檢驗(yàn)方法。
2.能從物質(zhì)類別和元素價(jià)態(tài)變化的角度理解鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化路徑。
復(fù)
習(xí)
目
標(biāo)
內(nèi)
容
索
引
考點(diǎn)一　　Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)與檢驗(yàn)
考點(diǎn)二　　鐵及其重要化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系
練真題　　明考向
課時(shí)精練
Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)與檢驗(yàn)
>
<
考點(diǎn)一
1.鐵鹽
(1)常見(jiàn)的鐵鹽有Fe2(SO4)3、FeCl3等。
(2)含F(xiàn)e3＋的溶液，呈黃色，F(xiàn)e3＋具有較強(qiáng)的氧化性。Fe3＋與Cu、H2S反應(yīng)的離子方程式分別為_________________________、_______________________________。
(3)Fe3＋易水解，只能存在于酸性較強(qiáng)的溶液中。
①用FeCl3固體配制FeCl3溶液的方法：________________________________________
_______________。
②工業(yè)上常用調(diào)節(jié)pH的方法除去溶液中的Fe3＋。
2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋
2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋
將氯化鐵固體先溶于較濃的鹽酸中，然后再稀釋至所需濃度
③FeCl3溶液加熱蒸干并灼燒，所得固體主要成分為______。
④Fe3＋與 混合時(shí)都會(huì)得到________沉淀。
Fe2O3
Fe(OH)3
2.亞鐵鹽
(1)FeSO4·7H2O呈___色，俗稱_____。
(2)含有Fe2＋的溶液，呈_____色，F(xiàn)e2＋既有氧化性，又有還原性。
①氧化性：Fe2＋與Zn反應(yīng)的離子方程式為_____________________。
②還原性：Fe2＋與Cl2反應(yīng)的離子方程式為_________________________。
(3)Fe2＋在酸性介質(zhì)中比較穩(wěn)定，因而保存亞鐵鹽溶液時(shí)，應(yīng)加入一定量的酸，同時(shí)放入少量________來(lái)防止氧化。
綠
綠礬
淺綠
Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
鐵屑(釘)
3.高鐵酸鉀(K2FeO4)
暗紫色晶體，其中Fe為_____價(jià)，具有強(qiáng)氧化性，可用作水體的______、_____劑或高容量電池材料。
4.Fe2＋和Fe3＋的檢驗(yàn)
＋6
殺菌
消毒
(1)
變紅
灰綠
紅褐
K＋＋Fe2＋＋[Fe(CN)6]3－===KFe[Fe(CN)6]↓
(2)
紅
紅褐色
紫
(3)含F(xiàn)e2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn)
Fe3＋
Fe2＋
1.硫酸亞鐵片和維生素C同時(shí)服用能增強(qiáng)治療缺鐵性貧血的效果(　　)
2.中性溶液中可能大量存在Fe3＋、Cl－、K＋、 (　　)
3.Fe2(SO4)3和KI溶液反應(yīng)的離子方程式：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2(　　)
4.將Fe(NO3)2樣品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液，溶液變紅，則Fe(NO3)2晶體已氧化變質(zhì)(　　)
5.向FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，若酸性KMnO4溶液褪色，證明含有Fe2＋(　　)
×
×
×
√
√
一、鐵鹽、亞鐵鹽的性質(zhì)
1.鐵及其化合物是中學(xué)化學(xué)中一類重要的物質(zhì)。下列關(guān)于鐵元素的敘述正確的是
A.采用將FeCl3溶液直接蒸干的方法制備FeCl3固體
B.保存FeCl2溶液常常加一些鐵粉，其目的是抑制Fe2＋水解
√
加熱促進(jìn)Fe3＋的水解，且生成HCl易揮發(fā)，采用將FeCl3溶液直接蒸干的方法不能制備FeCl3固體，故A錯(cuò)誤；
亞鐵離子易被氧化為鐵離子，保存FeCl2溶液常常加一些鐵粉，其目的是防止Fe2＋被氧化，故B錯(cuò)誤；
pH＝0的溶液顯酸性，H＋、 、Fe2＋發(fā)生氧化還原反應(yīng)不能共存，故C錯(cuò)誤；
亞鐵離子可被過(guò)氧化氫氧化，發(fā)生反應(yīng)：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，F(xiàn)e2＋表現(xiàn)還原性，故D正確。
2.(2023·廈門模擬)用黃色的FeCl3溶液分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，解釋或結(jié)論不正確的是
選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象 解釋或結(jié)論
A 加入FeCl3固體 溶液變成紅褐色 FeCl3的水解程度變大
B 加入等體積水 溶液顏色變淺 c(Fe3＋)變小
C 加入足量Fe粉 溶液顏色變淺綠色 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
D 將FeCl3溶液微熱 溶液變成紅褐色 水解反應(yīng)ΔH＞0
√
FeCl3溶液中存在Fe3＋的水解平衡，水解的離子方程式為Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋。A項(xiàng)，加入FeCl3固體，平衡右移，c(Fe3＋)增大，但水解程度減小，錯(cuò)誤；
B項(xiàng)，加入等體積的水，平衡右移，c(Fe3＋)減小，溶液顏色變淺，正確；
C項(xiàng)，加入Fe粉，發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，F(xiàn)e2＋呈淺綠色，正確；
D項(xiàng)，加熱，促進(jìn)水解，說(shuō)明水解是吸熱反應(yīng)，正確。
二、應(yīng)用Fe3＋、Fe2＋的性質(zhì)除雜
3.除去括號(hào)中的雜質(zhì)，并寫出反應(yīng)的離子方程式。
(1)FeCl2(FeCl3)，除雜方法：_____________，離子方程式：__________________。
(2)FeCl3(FeCl2)，除雜方法：___________________，離子方程式：_______________
_____________。
(3)Fe2(SO4)3(FeSO4)，除雜方法：__________，離子方程式：____________________
________________。
加入過(guò)量鐵粉
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
加入氯水(或通入Cl2)
2Fe2＋＋Cl2===
2Fe3＋＋2Cl－
滴加H2O2
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋
===2H2O＋2Fe3＋
(4)FeCl2(Cu2＋)，除雜方法：____________________，離子方程式：_______________
_______。
(5)CuCl2溶液(FeCl2)，除雜方法：____________________________________________
_________________________________________________________________________。
加入過(guò)量鐵粉，過(guò)濾
Fe＋Cu2＋===Cu
＋Fe2＋
先向溶液中加入氧化劑(如H2O2、氯水)，然后向混合液中加入CuO或Cu(OH)2，調(diào)pH，促進(jìn)Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀，靜置過(guò)濾
三、Fe2＋和Fe3＋的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
4.下列離子的檢驗(yàn)方法合理的是
A.向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說(shuō)明不含F(xiàn)e2＋
B.向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色，說(shuō)明原溶液中含有Fe2＋
C.向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說(shuō)明溶液中含有Fe3＋
D.向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說(shuō)明
該溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋
√
A項(xiàng)中只能說(shuō)明含有Fe3＋，不能說(shuō)明不含F(xiàn)e2＋；
B項(xiàng)原溶液中也可能只有Fe3＋而沒(méi)有Fe2＋；
D項(xiàng)中氧化后生成的紅褐色沉淀Fe(OH)3也可能掩蓋了生成的白色沉淀Mg(OH)2。
5.設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，證明Fe3O4中含有＋2、＋3兩種價(jià)態(tài)的鐵元素(提供的試劑有Fe3O4粉末、濃、稀硫酸、硝酸、鹽酸、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液)。
答案　取固體粉末溶于適量稀硫酸，將溶液分成兩份，一份滴加KSCN溶液，溶液變紅，證明含有Fe3＋，另一份滴加酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液紫紅色褪去，證明含F(xiàn)e2＋。
Fe3＋、Fe2＋、Cl－同時(shí)存在時(shí)不能用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)Fe2＋(Cl－能還原酸性KMnO4，有干擾)。
返回
鐵及其重要化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系
>
<
考點(diǎn)二
1.鐵及其化合物的“價(jià)—類”二維轉(zhuǎn)化
從物質(zhì)類別和物質(zhì)所含核心元素的化合價(jià)兩個(gè)角度總結(jié)、預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法之一。
(1)橫向變化體現(xiàn)了同價(jià)態(tài)、不同物質(zhì)類別(氧化物、堿、鹽)之間的轉(zhuǎn)化。
①堿性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H＋)轉(zhuǎn)化為鹽；
②Fe2＋、Fe3＋與堿(OH－)反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的堿；
③難溶性的堿易分解生成對(duì)應(yīng)的氧化物，但難
溶性的堿性氧化物一般不與水反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的堿。
(2)縱向變化體現(xiàn)了不同價(jià)態(tài)、同物質(zhì)類別之間
的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性或還原性。
(3)斜向變化體現(xiàn)了不同價(jià)態(tài)、不同物質(zhì)類別之
間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性或還原性。
2.用離子方程式實(shí)現(xiàn)Fe3＋與Fe2＋的相互轉(zhuǎn)化
Fe2＋ Fe3＋
①_________________________；
②_______________________________________；
③_________________________________；
④________________________________________；
⑤__________________；
⑥________________________；
⑦_(dá)_____________________________。
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋
2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋
一、過(guò)量鐵對(duì)氧化產(chǎn)物的影響
1.在一定量的稀HNO3中慢慢加入鐵粉，得到的Fe2＋的物質(zhì)的量(縱坐標(biāo))與所加鐵粉的物質(zhì)的量(橫坐標(biāo))的關(guān)系如圖所示。
(1)請(qǐng)將正確答案的字母填在相應(yīng)的橫線上。
a.Fe3＋　b.Fe2＋　c.Fe、Fe2＋　d.Fe2＋、Fe3＋
①AB段鐵元素以___形式存在。
②BC段鐵元素以___形式存在。
③CD段鐵元素以___形式存在。
(2)AB段與BC段所需Fe的質(zhì)量比為_____。
a
d
c
2∶1
在一定量的稀HNO3中緩慢加入鐵粉，開始時(shí)發(fā)生反應(yīng)：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，此時(shí)鐵元素在溶液中以Fe3＋形式存在，在B點(diǎn)時(shí)，硝酸恰好反應(yīng)完全；繼續(xù)加鐵粉，發(fā)生反應(yīng)：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，此時(shí)溶液中Fe2＋的量逐漸增多，F(xiàn)e3＋的量逐漸減少；
在C點(diǎn)時(shí)，溶液中的Fe3＋恰好完全反應(yīng)，此時(shí)繼續(xù)加入的
鐵粉不再反應(yīng)，溶液中的Fe2＋的量不再增多。設(shè)AB段消
耗a mol Fe，生成a mol Fe3＋，根據(jù)反應(yīng)Fe＋2Fe3＋===
3Fe2＋可知BC段需要消耗 mol Fe，則AB段與BC段所需Fe的質(zhì)量比為2∶1。
2.向含有1 mol HNO3和1 mol H2SO4的混合溶液中逐漸加入鐵粉至過(guò)量，溶液中金屬陽(yáng)離子a、b與所加鐵粉的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示(已知稀硝酸的還原產(chǎn)物只有NO)。下列有關(guān)判斷不正確的是
A.a表示Fe3＋的關(guān)系曲線
B.n1＝0.75
C.P點(diǎn)時(shí)，n(Fe2＋)＝0.562 5 mol
D.向P點(diǎn)溶液中加入銅粉，最多可溶解14.4 g
√
該反應(yīng)可以看作兩步：①Fe＋4H＋＋ ===Fe3＋
＋NO↑＋2H2O，硝酸根離子過(guò)量，氫離子不足；
②2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。a表示Fe3＋的關(guān)系曲線，
A正確；
溶液中共有3 mol H＋參加反應(yīng)，消耗0.75 mol鐵，
B正確；
P點(diǎn)n(Fe2＋)＝n(Fe3＋)，兩者均為0.45 mol，C不正確；
P點(diǎn)剩余0.45 mol Fe3＋，消耗0.225 mol銅，質(zhì)量為14.4 g，D正確。
二、鐵鹽、亞鐵鹽的制備
3.硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)是一種重要的食品或飼料添加劑，實(shí)驗(yàn)室用嚴(yán)重銹蝕的廢鐵屑(含有Fe、Fe2O3)為原料制備硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)，其流程如下：
(1)Fe2O3與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為___________________________。
(2)溶液A中加過(guò)量鐵粉時(shí)，反應(yīng)的離子方程式為_______________________________
______________。
Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O
2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Fe＋2H＋
===Fe2＋＋H2↑
(3)若檢驗(yàn)溶液B中不存在Fe3＋，可選擇的方法是________________________________
____________________________________________。
(4)FeSO4·7H2O晶體應(yīng)密封保存，主要目的是________________。
取少量溶液B于試管中，滴加KSCN溶液，若溶液不變紅色，說(shuō)明溶液B中不存在Fe3＋
防止被空氣氧化
4.FeCl3在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)流程制備無(wú)水FeCl3，再用副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收有毒的H2S氣體。經(jīng)查閱資料得知，無(wú)水FeCl3在空氣中易潮解，加熱易升華，氫硫酸為弱酸。他們?cè)O(shè)計(jì)了制備無(wú)水FeCl3的實(shí)驗(yàn)方案，裝置示意圖(加熱及夾持裝置略去)及操作步驟如下：
①檢查裝置的氣密性；
②通入干燥的Cl2，趕盡裝置中的空氣；
③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應(yīng)完成；
④……
⑤體系冷卻后，停止通入Cl2，并用干燥的N2趕盡Cl2，將收集器密封。
(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。
(2)第③步加熱后，生成的煙狀FeCl3大部分進(jìn)入收集器，少量沉積在反應(yīng)管A右端，要使沉積的FeCl3進(jìn)入收集器，第④步操作應(yīng)該是___________________________。
(3)操作步驟中，為防止FeCl3潮解所采取的措施有______(填步驟序號(hào))。
在沉積的FeCl3固體下方加熱
②⑤
(4)裝置B中冷水浴的作用為_________________；
裝置D中FeCl2全部反應(yīng)后，因失去吸收
Cl2的作用而失效，檢驗(yàn)此時(shí)溶液中存在
的金屬陽(yáng)離子，寫出離子方程式：_____
_____________________。
(5)在虛線框中畫出尾氣吸收裝置E并注明試劑。
(6)FeCl3溶液與H2S氣體反應(yīng)的離子方程式為______________________________。
冷凝、收集氯化鐵
Fe3＋
＋3SCN－ Fe(SCN)3
2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋
三、陌生含鐵物質(zhì)的制備
5.以高硫鋁土礦(主要成分為Fe2O3、Al2O3、SiO2，少量FeS2和硫酸鹽)為原料制備聚合硫酸鐵{[Fe2(OH)x(SO4)y]n}和明礬的部分工藝流程如下，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
已知：赤泥液的主要成分為Na2CO3。
A.赤泥液的作用是吸收“焙燒”階段中產(chǎn)
生的SO2
B.聚合硫酸鐵可用于凈化自來(lái)水，與其組
成中的Fe3＋具有氧化性有關(guān)
C.在“聚合”階段，若增加Fe2O3的用量，會(huì)使[Fe2(OH)x(SO4)y]n中x變大
D.從“濾液”到“明礬”的過(guò)程中還應(yīng)有“除硅”步驟
√
高硫鋁土礦(主要成分為Fe2O3、Al2O3、
SiO2，少量FeS2和硫酸鹽)焙燒時(shí)，F(xiàn)eS2
與O2反應(yīng)生成Fe2O3和SO2，并用赤泥液
吸收生成的SO2；焙燒后，Al2O3、Fe2O3、
SiO2、硫酸鹽進(jìn)入“堿浸”步驟，Al2O3、
SiO2溶于KOH溶液，硫酸鹽溶于水，過(guò)濾，濾液經(jīng)一系列處理獲得明礬，濾渣主要是Fe2O3，酸浸后加入雙氧水氧化可能存在的亞鐵離子，此時(shí)溶液中主要有Fe2(SO4)3，加入氧化鐵進(jìn)行聚合，經(jīng)濃縮、干燥，獲得聚合硫酸鐵，據(jù)此解答。
聚合硫酸鐵可用于凈化自來(lái)水，與其組
成中的Fe3＋可水解產(chǎn)生膠體的性質(zhì)有關(guān)，
與Fe3＋具有氧化性無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；
在“聚合”階段，若增加Fe2O3的用量，
堿性增強(qiáng)，x變大，故C正確；
由上述分析可知，從“濾液”到“明礬”的過(guò)程中，由于堿浸造成二氧化硅溶于氫氧化鉀，濾液中含硅酸鹽，需要進(jìn)行“除硅”步驟，故D正確。
6.(2023·天津模擬)Na2FeO4具有強(qiáng)氧化性，是一種新型的綠色非氯凈水消毒劑，堿性條件下可以穩(wěn)定存在，酸性條件下會(huì)自身分解生成Fe(OH)3。可用Fe(OH)3與NaClO在強(qiáng)堿性條件下制取，某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，制取Na2FeO4，并驗(yàn)證其處理含CN－廢水的能力。
Ⅰ.制取Na2FeO4
(1)儀器D的名稱為___________。洗氣瓶B中盛有的試劑為__________。實(shí)驗(yàn)開始，先打開分液漏斗___(填“A”或“C”)的活塞。
球形干燥管
飽和食鹽水
C
儀器D為球形干燥管；洗氣瓶B中盛有的試劑是飽和食鹽水，用來(lái)除去混合氣體中的氯化氫；因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中需要保持堿性環(huán)境，因此先向Fe2(SO4)3溶液中加入NaOH溶液，然后再通入Cl2，所以先打開分液漏斗C的活塞。
(2)寫出大試管中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：
____________________________________
_______。
(3)三頸燒瓶中的紅褐色固體基本消失，得
到紫色溶液時(shí)，停止通入Cl2。通入氯氣的過(guò)程中三頸燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O、_______________________________________
______________。
＋8H2O
＋3Cl－＋5H2O
結(jié)合化合價(jià)升降相等、原子守恒、電荷守恒可寫出制取Na2FeO4的離子方程式：2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－=== ＋3Cl－＋5H2O。
Ⅱ.模擬并驗(yàn)證Na2FeO4處理含CN－廢水的能力
(4)取一定量Na2FeO4加入試管中，向其中加入10 mL 0.2 mol·L－1的NaCN溶液，CN－被氧化為 和N2。充分反應(yīng)后測(cè)得試管中仍有Na2FeO4剩余，過(guò)濾。向?yàn)V液中加入足量BaCl2溶液，生成白色沉淀，將沉淀過(guò)濾、洗滌、干燥后稱量，得白色沉淀0.354 6 g。
①配制0.2 mol·L－1的NaCN溶液，需要的玻璃儀器有_______(填字母)。
ADEF
溶液配制需要膠頭滴管、燒杯、50 mL容量瓶、玻璃棒。
②計(jì)算NaCN溶液中CN－的去除率為______。
90%
返回
練真題 明考向
1.(2023·浙江6月選考，3)氯化鐵是一種重要的鹽，下列說(shuō)法不正確的是
A.氯化鐵屬于弱電解質(zhì)
B.氯化鐵溶液可腐蝕覆銅板
C.氯化鐵可由鐵與氯氣反應(yīng)制得
D.氯化鐵溶液可制備氫氧化鐵膠體
√
1
2
3
4
氯化鐵能完全電離出鐵離子和氯離子，屬于強(qiáng)電解質(zhì)，A錯(cuò)誤；
氯化鐵溶液與銅反應(yīng)生成氯化銅和氯化亞鐵，可用來(lái)蝕刻覆銅板，B正確；
氯氣具有強(qiáng)氧化性，氯氣與鐵單質(zhì)加熱生成氯化鐵，C正確。
2.下列有關(guān)判斷錯(cuò)誤的是________(填字母)。
A.鐵與碘反應(yīng)易生成碘化鐵(2022·浙江1月選考，9A)
B.FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，將觀察到溶液變紅色(2022·海南，6C)
C.已知金屬性：Fe>Cu，可推理出氧化性：Fe3＋D.FeSO4溶液中加入H2O2產(chǎn)生沉淀：2Fe2＋＋H2O2＋4H2O===2Fe(OH)3↓＋4H＋
(2022·湖南，11C)
E.探究Fe2＋具有還原性：向盛有FeSO4溶液的試管中滴加幾滴KSCN溶液，振蕩，
再滴加幾滴新制氯水，觀察溶液顏色變化(2022·江蘇，11A)
1
2
3
4
ABCD
3.(2021·廣東，10)部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是
A.a可與e反應(yīng)生成b
B.b既可被氧化，也可被還原
C.可將e加入濃堿液中制得d的膠體
D.可存在b→c→d→e→b的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系
√
1
2
3
4
1
2
3
4
圖中所示鐵元素不同化合價(jià)的物質(zhì)：a為Fe，b為
FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(Ⅱ)的鹽類物質(zhì)，c
為Fe(OH)2，e為FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(Ⅲ)
的鹽類物質(zhì)，d為Fe(OH)3。Fe與Fe(Ⅲ)的鹽類物質(zhì)
可發(fā)生反應(yīng)生成Fe(Ⅱ)的鹽類物質(zhì)，如Fe＋2FeCl3
===3FeCl2，故A不選；
Fe(Ⅱ)為鐵元素的中間價(jià)態(tài)，既有還原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被還原，故B不選；
Fe(Ⅲ)的鹽類物質(zhì)與濃堿液反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀，制備Fe(OH)3膠體操作為向沸水中滴加飽和FeCl3溶液，繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色，停止加熱，故C選；
1
2
3
4
4.(2022·天津，15)氯化鐵是重要的化工原料。針對(duì)氯化鐵的實(shí)驗(yàn)室的制備方法，回答下列問(wèn)題：
Ⅰ.FeCl3·6H2O的制備
制備流程圖如右：
(1)將廢鐵屑分批加入稀鹽酸中，至鹽酸反
應(yīng)完全。判斷反應(yīng)完全的現(xiàn)象為________________。
含有少量銅的廢鐵屑比純鐵屑反應(yīng)快，原因?yàn)開________________________________
___________。
(2)操作①所必需的玻璃儀器中，除燒杯外還有_____________。
(3)檢驗(yàn)FeCl3溶液中是否殘留Fe2＋的試劑是________________。
1
2
3
4
不再有氣泡產(chǎn)生
Fe、Cu在稀鹽酸中形成原電池，加
快反應(yīng)速率
漏斗、玻璃棒
K3[Fe(CN)6]溶液
(4)為增大FeCl3溶液的濃度，向稀FeCl3
溶液中加入純Fe粉后通入Cl2。此過(guò)程中
發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為______
________________________________________。
(5)操作②為______________________________________________________________
______。
1
2
3
4
2Fe3＋
＋Fe===3Fe2＋、2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
在HCl氣流中蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥得到FeCl3·6H2O晶體
Ⅱ.由FeCl3·6H2O制備無(wú)水FeCl3
將FeCl3·6H2O與液體SOCl2混合并加熱，制得無(wú)水FeCl3。已知SOCl2沸點(diǎn)為77 ℃，反應(yīng)方程式為FeCl3·6H2O＋6SOCl2 FeCl3＋6SO2↑＋12HCl↑，裝置如圖所示(夾持和加熱裝置略)。
(6)儀器A的名稱為___________，其作用為______________。
NaOH溶液的作用是______________________________。
(7)干燥管中無(wú)水CaCl2不能換成堿石灰，原因是______
__________________________________。
(8)由下列結(jié)晶水合物制備無(wú)水鹽，適宜使用上述方法的是___(填序號(hào))。
a.ZnCl2·H2O b.CuSO4·5H2O c.Na2S2O3·5H2O
1
2
3
4
球形冷凝管
冷凝回流SOCl2
吸收SO2、HCl等尾氣，防止污染
堿石灰
與SO2、HCl氣體反應(yīng)，失去干燥作用
a
返回
課時(shí)精練
1.(2023·大連模擬)青礬礦石(主要成分為FeSO4·7H2O)在《唐本草》中記載：“本來(lái)綠色，新出窟未見(jiàn)風(fēng)者，正如琉璃……燒之赤色……”。下列關(guān)于FeSO4·7H2O的說(shuō)法正確的是
A.可用于制凈水劑
B.溶于水形成無(wú)色溶液
C.在干燥空氣中穩(wěn)定存在
D.在空氣中加熱轉(zhuǎn)化為Fe3O4
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
FeSO4·7H2O溶于水時(shí)最終形成具有凈水作用的氫氧化鐵膠體，可用于制凈水劑，故A正確；
溶于水形成FeSO4溶液，F(xiàn)e2＋呈淺綠色，故B錯(cuò)誤；
FeSO4·7H2O中亞鐵離子具有還原性，易被氧氣氧化，因此不能在干燥空氣中穩(wěn)定存在，故C錯(cuò)誤；
FeSO4·7H2O中Fe為＋2價(jià)，在空氣中加熱被氧化為Fe2(SO4)3，故D錯(cuò)誤。
2.鐵及其化合物在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。下列鐵及其化合物的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是
A.Fe有導(dǎo)電性，可用于濕法煉銅
B.FeCl3有氧化性，可用于凈水
C.Fe2O3呈紅棕色，可用于制作顏料
D.K2FeO4易溶于水，可用于殺菌消毒
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
鐵可用于濕法煉銅：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，是因?yàn)殍F的還原性大于銅，與Fe有導(dǎo)電性無(wú)關(guān)，故不選A；
FeCl3可用于凈水，是因?yàn)镕e3＋水解生成的氫氧化鐵膠體能吸附水中的懸浮雜質(zhì)，與FeCl3的氧化性無(wú)關(guān)，故不選B；
Fe2O3呈紅棕色，可用于制作紅色顏料，故選C；
K2FeO4可用于殺菌消毒，是因?yàn)镵2FeO4具有強(qiáng)氧化性，與K2FeO4的溶解性無(wú)關(guān)，故不選D。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3.下列事實(shí)不能證明Fe3＋有氧化性的是
A.電子工業(yè)上用FeCl3溶液腐蝕電路板上的銅
B.FeCl3溶液滴在淀粉-KI試紙上，試紙變?yōu)樗{(lán)色
C.將KSCN溶液加入FeCl3溶液中，溶液變?yōu)榧t色
D.向FeCl3溶液中滴加適量Na2S溶液，出現(xiàn)淡黃色渾濁，溶液變成淺綠色
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
A項(xiàng)中2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋；
B項(xiàng)中2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2；
D項(xiàng)中S2－＋2Fe3＋===S↓＋2Fe2＋，這三項(xiàng)中的反應(yīng)，鐵元素的化合價(jià)均降低，F(xiàn)e3＋均表現(xiàn)氧化性；
只有C項(xiàng)中Fe3＋在反應(yīng)中化合價(jià)未發(fā)生改變，不能證明Fe3＋具有氧化性。
4.下列離子方程式書寫正確的是
A.鐵與稀鹽酸反應(yīng)：Fe＋6H＋===Fe3＋＋3H2↑
B.氯氣與氯化亞鐵溶液反應(yīng)：Cl2＋Fe2＋===Fe3＋＋2Cl－
C.氯化鐵溶液與銅反應(yīng)：3Cu＋2Fe3＋===2Fe＋3Cu2＋
D.氯化鐵溶液與氨水反應(yīng)：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，離子方程式為Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，故A錯(cuò)誤；
氯氣與氯化亞鐵溶液反應(yīng)生成氯化鐵，離子方程式為Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－，故B錯(cuò)誤；
氯化鐵溶液與銅反應(yīng)生成氯化銅和氯化亞鐵，離子方程式為Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，故C錯(cuò)誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
5.(2023·太原模擬)將Na2S溶液逐滴加入等物質(zhì)的量濃度的FeCl3溶液中，發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋S2－===2Fe2＋＋S↓；將FeCl3溶液逐滴加入等物質(zhì)的量濃度的Na2S溶液中，發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋3S2－===Fe2S3↓。則下列敘述錯(cuò)誤的是
A.Fe3＋在酸性環(huán)境中氧化性較強(qiáng)
B.S2－在堿性環(huán)境中還原性較強(qiáng)
C.相同溫度下Fe(OH)3的溶解度比Fe2S3的大
D.向FeCl3溶液中通入H2S，有硫析出
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
FeCl3溶液中Fe3＋水解：Fe3＋＋3H2O Fe(OH)3＋3H＋，且將Na2S溶液逐滴加入等物質(zhì)的量濃度的FeCl3溶液中，發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋S2－===2Fe2＋＋S↓，由此看出Fe3＋在酸性環(huán)境中氧化性較強(qiáng)，故A正確；
Na2S溶液中S2－水解：S2－＋H2O HS－＋OH－(主要)、HS－＋H2O H2S＋
OH－(少量)，將FeCl3溶液逐滴加入等物質(zhì)的量濃度的Na2S溶液中，發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋3S2－===Fe2S3↓，沒(méi)有生成硫單質(zhì)，S2－在堿性環(huán)境中還原性較弱，故B錯(cuò)誤；
由于將FeCl3溶液逐滴加入等物質(zhì)的量濃度的Na2S溶液中，發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋3S2－===Fe2S3↓，不生成Fe(OH)3，說(shuō)明相同溫度下Fe(OH)3的溶解度比Fe2S3的大，故C正確；
向FeCl3溶液中通入H2S，硫離子被鐵離子氧化成硫單質(zhì)，有硫析出，故D正確。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
6.為了驗(yàn)證Fe3＋的性質(zhì)，某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的一組實(shí)驗(yàn)，其中實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)錯(cuò)誤的是
A.只有④ B.只有③
C.③和④均錯(cuò) D.全部錯(cuò)誤
√
實(shí)驗(yàn)③中，F(xiàn)e3＋與CuSO4溶液不反應(yīng)，溶液應(yīng)變?yōu)榫G色；實(shí)驗(yàn)④與Fe3＋的性質(zhì)
無(wú)關(guān)。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
7.(2023·安徽六安一模)某同學(xué)用含有鐵銹(主要成分為Fe2O3)的廢鐵屑來(lái)制取氯化鐵晶體，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(夾持裝置略，氣密性已檢查)，下列推斷不合理的是
A.B中收集到的氣體是氫氣
B.燒杯中雙氧水的作用是將Fe2＋還原為Fe3＋
C.A中的氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵
D.燒杯中的溶液在氯化氫氣氛下，蒸發(fā)濃縮、
冷卻結(jié)晶、過(guò)濾后得到氯化鐵晶體
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，所以B中收集
到的氣體是氫氣，A項(xiàng)正確；
雙氧水具有氧化性，可將Fe2＋氧化為Fe3＋，B項(xiàng)錯(cuò)誤；
氧化鐵為堿性氧化物，可與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和
水，C項(xiàng)正確；
因鐵離子易水解，故FeCl3溶液應(yīng)在氯化氫氣氛下，
經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾后得到氯化鐵晶體，D項(xiàng)正確。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
8.下列除雜的操作不正確的是
A.MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量鎂充分反應(yīng)后過(guò)濾
B.FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入過(guò)量鐵粉充分反應(yīng)后過(guò)濾
C.CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反應(yīng)后過(guò)濾
D.CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2將Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反
應(yīng)后過(guò)濾
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Mg與FeCl3反應(yīng)生成FeCl2，過(guò)量Mg可與FeCl2反應(yīng)置換出Fe，過(guò)濾可分離，A正確；
加入過(guò)量鐵粉，F(xiàn)eCl3與Fe反應(yīng)生成FeCl2，過(guò)濾可達(dá)到除雜的目的，B正確；
加入NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋均能轉(zhuǎn)化成氫氧化物沉淀，不符合除雜要求，C錯(cuò)誤；
H2O2可將Fe2＋氧化成Fe3＋，加CuO可促進(jìn)鐵離子水解轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3沉淀，過(guò)濾可分離，D正確。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
9.常溫時(shí)，pH對(duì)一定濃度的FeSO4溶液穩(wěn)定性的影響如圖所示，下列分析不合理的是
A.pH越小，越有利于Fe2＋存在于溶液中
B.pH在3.0～5.5，pH的變化對(duì)FeSO4溶液的穩(wěn)定性影響
不大
C.pH＝6時(shí)，通入一定量的氯氣，溶液酸性增強(qiáng)，有利
于Fe2＋存在于溶液中
D.保持溶液的pH始終為6.5時(shí)，可能發(fā)生的反應(yīng)為4Fe2＋
＋O2＋10H2O 4Fe(OH)3＋8H＋
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
pH越小，F(xiàn)e2＋被氧化的損耗量越小，越有利于Fe2＋的
存在，A正確；
pH在3.0～5.5，F(xiàn)e2＋被氧化的損耗量幾乎不變，說(shuō)明
pH在3.0～5.5，pH的變化對(duì)FeSO4溶液的穩(wěn)定性影響
不大，B正確；
pH＝6時(shí)，通入一定量的氯氣，部分氯氣與水反應(yīng)，溶液酸性增強(qiáng)，同時(shí)Cl2可將Fe2＋氧化為Fe3＋，不利于Fe2＋的存在，C錯(cuò)誤；
保持溶液的pH始終為6.5，F(xiàn)e2＋開始被氧化，該過(guò)程可能為Fe2＋→Fe(OH)2→
Fe(OH)3，總反應(yīng)為4Fe2＋＋O2＋10H2O 4Fe(OH)3＋8H＋，D正確。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
10.硫酸亞鐵是一種重要的化工原料，部分轉(zhuǎn)化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是
A.只用KSCN溶液不可以檢驗(yàn)FeSO4是否變質(zhì)
B.制納米Fe3O4時(shí)通入的O2需過(guò)量
C.制FeCO3時(shí)應(yīng)將飽和Na2CO3溶液加入
FeSO4溶液中
D.生成(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的反應(yīng)為氧
化還原反應(yīng)
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
若FeSO4變質(zhì)，其中含有Fe3＋，遇KSCN
溶液會(huì)變?yōu)榧t色，可據(jù)此檢驗(yàn)是否變質(zhì)，
A錯(cuò)誤；
四氧化三鐵中鐵元素化合價(jià)為＋2價(jià)、＋3
價(jià)，是部分Fe2＋被氧化，應(yīng)通入適量O2，不宜過(guò)量，B錯(cuò)誤；
制FeCO3時(shí)，應(yīng)將Na2CO3溶液緩慢加入到盛有FeSO4溶液的反應(yīng)容器中，避免生成氫氧化亞鐵沉淀，C正確；
生成(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的反應(yīng)過(guò)程中無(wú)元素化合價(jià)的變化，因此該反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)，D錯(cuò)誤。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
11.向含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1 mol的混合溶液中加入0.1 mol Fe，充分?jǐn)嚢韬驠e溶解，溶液中不存在Fe3＋，同時(shí)析出0.1 mol Ag。下列結(jié)論錯(cuò)誤的是
A.氧化性：Zn2＋＞Cu2＋＞Fe3＋＞Ag＋
B.Fe3＋的氧化性大于Cu2＋
C.溶液中Cu2＋與Fe2＋的物質(zhì)的量之比為1∶2
D.1 mol Fe可還原2 mol Fe3＋
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
由題意知鐵離子、銀離子均被還原，氧化性：Zn2＋＜Cu2＋＜Fe3＋＜Ag＋，A錯(cuò)誤、B正確；
Fe先還原Ag＋，發(fā)生的反應(yīng)為2Ag＋＋Fe===Fe2＋＋2Ag，然后發(fā)生反應(yīng)：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，所以n(Fe2＋)∶n(Cu2＋)＝(0.05＋0.15) mol∶0.1 mol＝2∶1，C正確；
由Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋可知，1 mol Fe恰好還原2 mol Fe3＋，D正確。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
12.無(wú)水FeCl3常作為芳烴氯代反應(yīng)的催化劑。某研究小組設(shè)計(jì)了如圖流程，以廢鐵屑(含有少量碳和SiO2雜質(zhì))為原料制備無(wú)水FeCl3(s)：
已知：氯化亞砜( )熔點(diǎn)：－101 ℃，沸點(diǎn)：76 ℃，易水解。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是
A.操作①是過(guò)濾，用到的玻璃儀器有燒杯、
玻璃棒和漏斗
B.反應(yīng)D→E的化學(xué)方程式為FeCl3·6H2O＋
6SOCl2 FeCl3＋6SO2↑＋12HCl↑
C.該制備流程中試劑B可選用高錳酸鉀溶液或稀硝酸
D.由D轉(zhuǎn)化成E的過(guò)程中可能產(chǎn)生少量亞鐵鹽，其原因可能是生成的SO2將Fe3＋還原成
Fe2＋，為了驗(yàn)證是SO2將Fe3＋還原應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是：取樣溶解后，先加
鹽酸酸化，再加入BaCl2溶液，生成白色沉淀
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
操作①是過(guò)濾，過(guò)濾用到的玻璃儀器有燒
杯、玻璃棒和漏斗，故A正確；
該流程中試劑B的作用是將Fe2＋氧化成Fe3＋，
酸性高錳酸鉀溶液和稀硝酸都可以將Fe2＋氧
化成Fe3＋，但都會(huì)引入新雜質(zhì)，故C錯(cuò)誤；
由D→E的化學(xué)方程式可知反應(yīng)中生成的二氧化硫可將氯化鐵還原為氯化亞鐵，若是SO2作還原劑，則氧化產(chǎn)物為硫酸鹽，故取樣溶解后，先加鹽酸酸化，再加BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則可證明二氧化硫?qū)e3＋還原，故D正確。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
13.某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)。回答下列問(wèn)題：
(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是________________。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
防止Fe2＋被氧化
亞鐵離子具有還原性，能被空氣中的氧氣氧化，所以在配制的FeCl2溶液中加入少量鐵屑的目的是防止Fe2＋被空氣氧化。
(2)甲組同學(xué)取2 mL FeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說(shuō)明Cl2可將Fe2＋氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為______________________。
(3)乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn)，該組同學(xué)在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL 煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是______________________________。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
隔絕空氣(排除氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響)
(4)丙組同學(xué)取10 mL 0.1 mol·L－1KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。分別取 2 mL 此溶液于3支試管中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①第一支試管中加入1 mL CCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色；
②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍(lán)色沉淀；
③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。
實(shí)驗(yàn)②檢驗(yàn)的離子是_____(填離子符號(hào)，下同)；實(shí)驗(yàn)①和③說(shuō)明：在I－過(guò)量的情況下，溶液中仍含有_____，由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為________。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Fe2＋
Fe3＋
可逆反應(yīng)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
根據(jù)Fe2＋的檢驗(yàn)方法，向溶液中加入1滴K3[Fe(CN)6] 溶液，生成藍(lán)色沉淀，一定含有Fe2＋，則實(shí)驗(yàn)②檢驗(yàn)的離子是Fe2＋；Fe3＋遇KSCN溶液顯紅色，實(shí)驗(yàn)①和③說(shuō)明，在I－過(guò)量的情況下，溶液中仍含有Fe3＋，由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為可逆反應(yīng)。
(5)丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________________；一段時(shí)間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是_____________
____________，生成沉淀的原因是__________________________________________
______(用平衡移動(dòng)原理解釋)。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O
分解產(chǎn)生O2
Fe3＋催化H2O2
H2O2分解反應(yīng)放熱，促進(jìn)Fe3＋的水解平衡正向
移動(dòng)
14.(2022·河北，15)以焙燒黃鐵礦FeS2(雜質(zhì)為石英等)產(chǎn)生的紅渣為原料制備銨鐵藍(lán)Fe(NH4)Fe(CN)6顏料。工藝流程如下：
回答下列問(wèn)題：
(1)紅渣的主要成分為____________(填化
學(xué)式，下同)，濾渣①的主要成分為____。
(2)黃鐵礦研細(xì)的目的是_______________
_____________________________________。
(3)還原工序中，不生成S單質(zhì)的反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________
_________________。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
Fe2O3和SiO2
SiO2
增大固液接觸面
積，加快反應(yīng)速率，提高黃鐵礦的利用率
15FeSO4＋8H2SO4
(4)工序①的名稱為____________________________，所得母液循環(huán)使用。
(5)沉鐵工序產(chǎn)生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6
中Fe的化合價(jià)為___，氧化工序發(fā)生反應(yīng)的
離子方程式為_________________________
_____________________________________
_____。
(6)若用還原工序得到的濾液制備Fe2O3·xH2O
和(NH4)2SO4，所加試劑為______和_________(填化學(xué)式，不引入雜質(zhì))。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾洗滌
＋2
H2O2
NH3·H2O
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
將紅渣粉碎后加入足量的50%的H2SO4溶液加熱，反應(yīng)為Fe2O3＋3H2SO4===
Fe2(SO4)3＋3H2O，過(guò)濾出濾渣①，主要成分為SiO2，向?yàn)V液中加入黃鐵礦進(jìn)行還原，將Fe3＋還原為Fe2＋，
然后進(jìn)行工序①為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾，得到FeSO4晶體和母液，母液中主要含有FeSO4溶液和H2SO4，加水溶解FeSO4晶體，向所得溶液中加入(NH4)2SO4、K4[Fe(CN)6]并用H2SO4調(diào)節(jié)溶液的pH為3，進(jìn)行沉鐵，
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
返回1．(2023·大連模擬)青礬礦石(主要成分為FeSO4·7H2O)在《唐本草》中記載：“本來(lái)綠色，新出窟未見(jiàn)風(fēng)者，正如琉璃……燒之赤色……”。下列關(guān)于FeSO4·7H2O的說(shuō)法正確的是(　　)
A．可用于制凈水劑
B．溶于水形成無(wú)色溶液
C．在干燥空氣中穩(wěn)定存在
D．在空氣中加熱轉(zhuǎn)化為Fe3O4
2．鐵及其化合物在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。下列鐵及其化合物的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是(　　)
A．Fe有導(dǎo)電性，可用于濕法煉銅
B．FeCl3有氧化性，可用于凈水
C．Fe2O3呈紅棕色，可用于制作顏料
D．K2FeO4易溶于水，可用于殺菌消毒
3．下列事實(shí)不能證明Fe3＋有氧化性的是(　　)
A．電子工業(yè)上用FeCl3溶液腐蝕電路板上的銅
B．FeCl3溶液滴在淀粉-KI試紙上，試紙變?yōu)樗{(lán)色
C．將KSCN溶液加入FeCl3溶液中，溶液變?yōu)榧t色
D．向FeCl3溶液中滴加適量Na2S溶液，出現(xiàn)淡黃色渾濁，溶液變成淺綠色
4．下列離子方程式書寫正確的是(　　)
A．鐵與稀鹽酸反應(yīng)：Fe＋6H＋===Fe3＋＋3H2↑
B．氯氣與氯化亞鐵溶液反應(yīng)：Cl2＋Fe2＋===Fe3＋＋2Cl－
C．氯化鐵溶液與銅反應(yīng)：3Cu＋2Fe3＋===2Fe＋3Cu2＋
D．氯化鐵溶液與氨水反應(yīng)：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH
5．(2023·太原模擬)將Na2S溶液逐滴加入等物質(zhì)的量濃度的FeCl3溶液中，發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋S2－===2Fe2＋＋S↓；將FeCl3溶液逐滴加入等物質(zhì)的量濃度的Na2S溶液中，發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋3S2－===Fe2S3↓。則下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．Fe3＋在酸性環(huán)境中氧化性較強(qiáng)
B．S2－在堿性環(huán)境中還原性較強(qiáng)
C．相同溫度下Fe(OH)3的溶解度比Fe2S3的大
D．向FeCl3溶液中通入H2S，有硫析出
6．為了驗(yàn)證Fe3＋的性質(zhì)，某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的一組實(shí)驗(yàn)，其中實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)錯(cuò)誤的是(　　)
A．只有④ B．只有③
C．③和④均錯(cuò) D．全部錯(cuò)誤
7．(2023·安徽六安一模)某同學(xué)用含有鐵銹(主要成分為Fe2O3)的廢鐵屑來(lái)制取氯化鐵晶體，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(夾持裝置略，氣密性已檢查)，下列推斷不合理的是(　　)
A．B中收集到的氣體是氫氣
B．燒杯中雙氧水的作用是將Fe2＋還原為Fe3＋
C．A中的氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵
D．燒杯中的溶液在氯化氫氣氛下，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾后得到氯化鐵晶體
8．下列除雜的操作不正確的是(　　)
A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量鎂充分反應(yīng)后過(guò)濾
B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入過(guò)量鐵粉充分反應(yīng)后過(guò)濾
C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反應(yīng)后過(guò)濾
D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2將Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反應(yīng)后過(guò)濾
9．常溫時(shí)，pH對(duì)一定濃度的FeSO4溶液穩(wěn)定性的影響如圖所示，下列分析不合理的是(　　)
A．pH越小，越有利于Fe2＋存在于溶液中
B．pH在3.0～5.5，pH的變化對(duì)FeSO4溶液的穩(wěn)定性影響不大
C．pH＝6時(shí)，通入一定量的氯氣，溶液酸性增強(qiáng)，有利于Fe2＋存在于溶液中
D．保持溶液的pH始終為6.5時(shí)，可能發(fā)生的反應(yīng)為4Fe2＋＋O2＋10H2O??4Fe(OH)3＋8H＋
10．硫酸亞鐵是一種重要的化工原料，部分轉(zhuǎn)化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．只用KSCN溶液不可以檢驗(yàn)FeSO4是否變質(zhì)
B．制納米Fe3O4時(shí)通入的O2需過(guò)量
C．制FeCO3時(shí)應(yīng)將飽和Na2CO3溶液加入FeSO4溶液中
D．生成(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)
11．向含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1 mol的混合溶液中加入0.1 mol Fe，充分?jǐn)嚢韬驠e溶解，溶液中不存在Fe3＋，同時(shí)析出0.1 mol Ag。下列結(jié)論錯(cuò)誤的是(　　)
A．氧化性：Zn2＋＞Cu2＋＞Fe3＋＞Ag＋
B．Fe3＋的氧化性大于Cu2＋
C．溶液中Cu2＋與Fe2＋的物質(zhì)的量之比為1∶2
D．1 mol Fe可還原2 mol Fe3＋
12．無(wú)水FeCl3常作為芳烴氯代反應(yīng)的催化劑。某研究小組設(shè)計(jì)了如圖流程，以廢鐵屑(含有少量碳和SiO2雜質(zhì))為原料制備無(wú)水FeCl3(s)：
已知：氯化亞砜()熔點(diǎn)：－101 ℃，沸點(diǎn)：76 ℃，易水解。
下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是(　　)
A．操作①是過(guò)濾，用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗
B．反應(yīng)D→E的化學(xué)方程式為FeCl3·6H2O＋6SOCl2FeCl3＋6SO2↑＋12HCl↑
C．該制備流程中試劑B可選用高錳酸鉀溶液或稀硝酸
D．由D轉(zhuǎn)化成E的過(guò)程中可能產(chǎn)生少量亞鐵鹽，其原因可能是生成的SO2將Fe3＋還原成Fe2＋，為了驗(yàn)證是SO2將Fe3＋還原應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是：取樣溶解后，先加鹽酸酸化，再加入BaCl2溶液，生成白色沉淀
13．某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)。回答下列問(wèn)題：
(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是________________________________________________________。
(2)甲組同學(xué)取2 mL FeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說(shuō)明Cl2可將Fe2＋氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為__________________________。
(3)乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn)，該組同學(xué)在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL 煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是____________
____________________________________________________________________________。
(4)丙組同學(xué)取10 mL 0.1 mol·L－1KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。分別取 2 mL 此溶液于3支試管中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①第一支試管中加入1 mL CCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色；②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍(lán)色沉淀；③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。
實(shí)驗(yàn)②檢驗(yàn)的離子是________(填離子符號(hào)，下同)；實(shí)驗(yàn)①和③說(shuō)明：在I－過(guò)量的情況下，溶液中仍含有________，由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為____________。
(5)丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________________________________；
一段時(shí)間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是______________________________________________________________，生成沉淀的原因是__________________________________________________(用平衡移動(dòng)原理解釋)。
14．(2022·河北，15)以焙燒黃鐵礦FeS2(雜質(zhì)為石英等)產(chǎn)生的紅渣為原料制備銨鐵藍(lán)Fe(NH4)Fe(CN)6顏料。工藝流程如下：
回答下列問(wèn)題：
(1)紅渣的主要成分為______________(填化學(xué)式，下同)，濾渣①的主要成分為__________。
(2)黃鐵礦研細(xì)的目的是________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
(3)還原工序中，不生成S單質(zhì)的反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________。
(4)工序①的名稱為______________________，所得母液循環(huán)使用。
(5)沉鐵工序產(chǎn)生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合價(jià)為__________，氧化工序發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
(6)若用還原工序得到的濾液制備Fe2O3·xH2O和(NH4)2SO4，所加試劑為__________和________(填化學(xué)式，不引入雜質(zhì))。
1．A　
2．C　[鐵可用于濕法煉銅：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，是因?yàn)殍F的還原性大于銅，與Fe有導(dǎo)電性無(wú)關(guān)，故不選A；FeCl3可用于凈水，是因?yàn)镕e3＋水解生成的氫氧化鐵膠體能吸附水中的懸浮雜質(zhì)，與FeCl3的氧化性無(wú)關(guān)，故不選B；Fe2O3呈紅棕色，可用于制作紅色顏料，故選C；K2FeO4可用于殺菌消毒，是因?yàn)镵2FeO4具有強(qiáng)氧化性，與K2FeO4的溶解性無(wú)關(guān)，故不選D。]
3．C　4.D　
5．B　[FeCl3溶液中Fe3＋水解：Fe3＋＋3H2O??Fe(OH)3＋3H＋，且將Na2S溶液逐滴加入等物質(zhì)的量濃度的FeCl3溶液中，發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋S2－===2Fe2＋＋S↓，由此看出Fe3＋在酸性環(huán)境中氧化性較強(qiáng)，故A正確；Na2S溶液中S2－水解：S2－＋H2O??HS－＋OH－(主要)、HS－＋H2O??H2S＋OH－(少量)，將FeCl3溶液逐滴加入等物質(zhì)的量濃度的Na2S溶液中，發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋3S2－===Fe2S3↓，沒(méi)有生成硫單質(zhì)，S2－在堿性環(huán)境中還原性較弱，故B錯(cuò)誤；由于將FeCl3溶液逐滴加入等物質(zhì)的量濃度的Na2S溶液中，發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋3S2－===Fe2S3↓，不生成Fe(OH)3，說(shuō)明相同溫度下Fe(OH)3的溶解度比Fe2S3的大，故C正確；向FeCl3溶液中通入H2S，硫離子被鐵離子氧化成硫單質(zhì)，有硫析出，故D正確。]
6．C
7．B　[鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，所以B中收集到的氣體是氫氣，A項(xiàng)正確；雙氧水具有氧化性，可將Fe2＋氧化為Fe3＋，B項(xiàng)錯(cuò)誤；氧化鐵為堿性氧化物，可與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，C項(xiàng)正確；因鐵離子易水解，故FeCl3溶液應(yīng)在氯化氫氣氛下，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾后得到氯化鐵晶體，D項(xiàng)正確。]
8．C　[Mg與FeCl3反應(yīng)生成FeCl2，過(guò)量Mg可與FeCl2反應(yīng)置換出Fe，過(guò)濾可分離，A正確；加入過(guò)量鐵粉，F(xiàn)eCl3與Fe反應(yīng)生成FeCl2，過(guò)濾可達(dá)到除雜的目的，B正確；加入NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋均能轉(zhuǎn)化成氫氧化物沉淀，不符合除雜要求，C錯(cuò)誤；H2O2可將Fe2＋氧化成Fe3＋，加CuO可促進(jìn)鐵離子水解轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3沉淀，過(guò)濾可分離，D正確。]
9．C　10.C
11．A　[由題意知鐵離子、銀離子均被還原，氧化性：Zn2＋＜Cu2＋＜Fe3＋＜Ag＋，A錯(cuò)誤、B正確；Fe先還原Ag＋，發(fā)生的反應(yīng)為2Ag＋＋Fe===Fe2＋＋2Ag，然后發(fā)生反應(yīng)：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，所以n(Fe2＋)∶n(Cu2＋)＝(0.05＋0.15) mol∶0.1 mol＝2∶1，C正確；由Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋可知，1 mol Fe恰好還原2 mol Fe3＋，D正確。]
12．C　[操作①是過(guò)濾，過(guò)濾用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗，故A正確；該流程中試劑B的作用是將Fe2＋氧化成Fe3＋，酸性高錳酸鉀溶液和稀硝酸都可以將Fe2＋氧化成Fe3＋，但都會(huì)引入新雜質(zhì)，故C錯(cuò)誤；由D→E的化學(xué)方程式可知反應(yīng)中生成的二氧化硫可將氯化鐵還原為氯化亞鐵，若是SO2作還原劑，則氧化產(chǎn)物為硫酸鹽，故取樣溶解后，先加鹽酸酸化，再加BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則可證明二氧化硫?qū)e3＋還原，故D正確。]
13．(1)防止Fe2＋被氧化　 (2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　(3)隔絕空氣(排除氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響)　(4)Fe2＋　Fe3＋　可逆反應(yīng)　(5)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　Fe3＋催化H2O2分解產(chǎn)生O2　H2O2分解反應(yīng)放熱，促進(jìn)Fe3＋的水解平衡正向移動(dòng)
14．(1)Fe2O3和SiO2　SiO2　(2)增大固液接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高黃鐵礦的利用率　(3)7Fe2(SO4)3＋FeS2＋8H2O15FeSO4＋8H2SO4　(4)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾洗滌　(5)＋2　6Fe(NH4)2Fe(CN)6＋ClO＋6H＋6Fe(NH4)Fe(CN)6＋Cl－＋3H2O＋6NH　(6)H2O2　NH3·H2O
解析　已知黃鐵礦高溫煅燒生成Fe2O3，反應(yīng)為4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，故產(chǎn)生的紅渣主要成分為Fe2O3和SiO2；將紅渣粉碎后加入足量的50%的H2SO4溶液加熱，反應(yīng)為Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O，過(guò)濾出濾渣①，主要成分為SiO2，向?yàn)V液中加入黃鐵礦進(jìn)行還原，將Fe3＋還原為Fe2＋，由(3)小問(wèn)可知不生成S單質(zhì)，則硫元素被氧化為SO，反應(yīng)為14Fe3＋＋FeS2＋8H2O15Fe2＋＋2SO＋16H＋，然后進(jìn)行工序①為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾，得到FeSO4晶體和母液，母液中主要含有FeSO4溶液和H2SO4，加水溶解FeSO4晶體，向所得溶液中加入(NH4)2SO4、K4[Fe(CN)6]并用H2SO4調(diào)節(jié)溶液的pH為3，進(jìn)行沉鐵，反應(yīng)原理為Fe2＋＋2NH＋[Fe(CN)6]4－===Fe(NH4)2Fe(CN)6↓，然后過(guò)濾出沉淀，洗滌后加入H2SO4和NaClO3進(jìn)行氧化，反應(yīng)為6Fe(NH4)2Fe(CN)6＋ClO＋6H＋6Fe(NH4)Fe(CN)6＋Cl－＋3H2O＋6NH，過(guò)濾、洗滌、干燥即制得Fe(NH4)Fe(CN)6，據(jù)此分析解題。第13講　鐵鹽、亞鐵鹽　鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化
[復(fù)習(xí)目標(biāo)]　1.掌握Fe2＋和Fe3＋的性質(zhì)和檢驗(yàn)方法。2.能從物質(zhì)類別和元素價(jià)態(tài)變化的角度理解鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化路徑。
考點(diǎn)一　Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)與檢驗(yàn)
1．鐵鹽
(1)常見(jiàn)的鐵鹽有Fe2(SO4)3、FeCl3等。
(2)含F(xiàn)e3＋的溶液，呈黃色，F(xiàn)e3＋具有較強(qiáng)的氧化性。Fe3＋與Cu、H2S反應(yīng)的離子方程式分別為2Fe3＋＋Cu===2Fe2＋＋Cu2＋、2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋。
(3)Fe3＋易水解，只能存在于酸性較強(qiáng)的溶液中。
①用FeCl3固體配制FeCl3溶液的方法：將氯化鐵固體先溶于較濃的鹽酸中，然后再稀釋至所需濃度。
②工業(yè)上常用調(diào)節(jié)pH的方法除去溶液中的Fe3＋。
③FeCl3溶液加熱蒸干并灼燒，所得固體主要成分為Fe2O3。
④Fe3＋與HCO、AlO混合時(shí)都會(huì)得到Fe(OH)3沉淀。
2．亞鐵鹽
(1)FeSO4·7H2O呈綠色，俗稱綠礬。
(2)含有Fe2＋的溶液，呈淺綠色，F(xiàn)e2＋既有氧化性，又有還原性。
①氧化性：Fe2＋與Zn反應(yīng)的離子方程式為Fe2＋＋Zn===Zn2＋＋Fe。
②還原性：Fe2＋與Cl2反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。
(3)Fe2＋在酸性介質(zhì)中比較穩(wěn)定，因而保存亞鐵鹽溶液時(shí)，應(yīng)加入一定量的酸，同時(shí)放入少量鐵屑(釘)來(lái)防止氧化。
3．高鐵酸鉀(K2FeO4)
暗紫色晶體，其中Fe為＋6價(jià)，具有強(qiáng)氧化性，可用作水體的殺菌、消毒劑或高容量電池材料。
4．Fe2＋和Fe3＋的檢驗(yàn)
(1)
(2)
(3)含F(xiàn)e2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn)
溶液變紅色，說(shuō)明含有Fe3＋。
酸性KMnO4溶液紫紅色褪去，說(shuō)明含有Fe2＋。
1．硫酸亞鐵片和維生素C同時(shí)服用能增強(qiáng)治療缺鐵性貧血的效果(　　)
2．中性溶液中可能大量存在Fe3＋、Cl－、K＋、SO(　　)
3．Fe2(SO4)3和KI溶液反應(yīng)的離子方程式：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2(　　)
4．將Fe(NO3)2樣品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液，溶液變紅，則Fe(NO3)2晶體已氧化變質(zhì)(　　)
5．向FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，若酸性KMnO4溶液褪色，證明含有Fe2＋(　　)
答案　1.√　2.×　3.√　4.×　5.×
一、鐵鹽、亞鐵鹽的性質(zhì)
1．鐵及其化合物是中學(xué)化學(xué)中一類重要的物質(zhì)。下列關(guān)于鐵元素的敘述正確的是(　　)
A．采用將FeCl3溶液直接蒸干的方法制備FeCl3固體
B．保存FeCl2溶液常常加一些鐵粉，其目的是抑制Fe2＋水解
C．25 ℃時(shí)，pH＝0的溶液中，Al3＋、NH、NO、Fe2＋可以大量共存
D．FeSO4溶液中加入H2O2溶液時(shí)，F(xiàn)e2＋表現(xiàn)還原性
答案　D
解析　加熱促進(jìn)Fe3＋的水解，且生成HCl易揮發(fā)，采用將FeCl3溶液直接蒸干的方法不能制備FeCl3固體，故A錯(cuò)誤；亞鐵離子易被氧化為鐵離子，保存FeCl2溶液常常加一些鐵粉，其目的是防止Fe2＋被氧化，故B錯(cuò)誤；pH＝0的溶液顯酸性，H＋、NO、Fe2＋發(fā)生氧化還原反應(yīng)不能共存，故C錯(cuò)誤；亞鐵離子可被過(guò)氧化氫氧化，發(fā)生反應(yīng)：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O，F(xiàn)e2＋表現(xiàn)還原性，故D正確。
2．(2023·廈門模擬)用黃色的FeCl3溶液分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，解釋或結(jié)論不正確的是(　　)
選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象 解釋或結(jié)論
A 加入FeCl3固體 溶液變成紅褐色 FeCl3的水解程度變大
B 加入等體積水 溶液顏色變淺 c(Fe3＋)變小
C 加入足量Fe粉 溶液顏色變淺綠色 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
D 將FeCl3溶液微熱 溶液變成紅褐色 水解反應(yīng)ΔH＞0
答案　A
解析　FeCl3溶液中存在Fe3＋的水解平衡，水解的離子方程式為Fe3＋＋3H2O??Fe(OH)3＋3H＋。A項(xiàng)，加入FeCl3固體，平衡右移，c(Fe3＋)增大，但水解程度減小，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，加入等體積的水，平衡右移，c(Fe3＋)減小，溶液顏色變淺，正確；C項(xiàng)，加入Fe粉，發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋，F(xiàn)e2＋呈淺綠色，正確；D項(xiàng)，加熱，促進(jìn)水解，說(shuō)明水解是吸熱反應(yīng)，正確。
二、應(yīng)用Fe3＋、Fe2＋的性質(zhì)除雜
3．除去括號(hào)中的雜質(zhì)，并寫出反應(yīng)的離子方程式。
(1)FeCl2(FeCl3)，除雜方法：______________，離子方程式：_____________________________。
(2)FeCl3(FeCl2)，除雜方法：______________，離子方程式：______________________________。
(3)Fe2(SO4)3(FeSO4)，除雜方法：__________，離子方程式：____________________________。
(4)FeCl2(Cu2＋)，除雜方法：______________，離子方程式：_____________________________。
(5)CuCl2溶液(FeCl2)，除雜方法：__________________________________________________。
答案　(1)加入過(guò)量鐵粉　2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
(2)加入氯水(或通入Cl2)　2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
(3)滴加H2O2　2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2H2O＋2Fe3＋
(4)加入過(guò)量鐵粉，過(guò)濾　Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋
(5)先向溶液中加入氧化劑(如H2O2、氯水)，然后向混合液中加入CuO或Cu(OH)2，調(diào)pH，促進(jìn)Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀，靜置過(guò)濾
三、Fe2＋和Fe3＋的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
4．下列離子的檢驗(yàn)方法合理的是(　　)
A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說(shuō)明不含F(xiàn)e2＋
B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色，說(shuō)明原溶液中含有Fe2＋
C．向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說(shuō)明溶液中含有Fe3＋
D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說(shuō)明該溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋
答案　C
解析　A項(xiàng)中只能說(shuō)明含有Fe3＋，不能說(shuō)明不含F(xiàn)e2＋；B項(xiàng)原溶液中也可能只有Fe3＋而沒(méi)有Fe2＋；D項(xiàng)中氧化后生成的紅褐色沉淀Fe(OH)3也可能掩蓋了生成的白色沉淀Mg(OH)2。
5．設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，證明Fe3O4中含有＋2、＋3兩種價(jià)態(tài)的鐵元素(提供的試劑有Fe3O4粉末、濃、稀硫酸、硝酸、鹽酸、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液)。
答案　取固體粉末溶于適量稀硫酸，將溶液分成兩份，一份滴加KSCN溶液，溶液變紅，證明含有Fe3＋，另一份滴加酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液紫紅色褪去，證明含F(xiàn)e2＋。
Fe3＋、Fe2＋、Cl－同時(shí)存在時(shí)不能用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)Fe2＋(Cl－能還原酸性KMnO4，有干擾)。
考點(diǎn)二　鐵及其重要化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系
1．鐵及其化合物的“價(jià)—類”二維轉(zhuǎn)化
從物質(zhì)類別和物質(zhì)所含核心元素的化合價(jià)兩個(gè)角度總結(jié)、預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法之一。
(1)橫向變化體現(xiàn)了同價(jià)態(tài)、不同物質(zhì)類別(氧化物、堿、鹽)之間的轉(zhuǎn)化。
①堿性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H＋)轉(zhuǎn)化為鹽；
②Fe2＋、Fe3＋與堿(OH－)反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的堿；
③難溶性的堿易分解生成對(duì)應(yīng)的氧化物，但難溶性的堿性氧化物一般不與水反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的堿。
(2)縱向變化體現(xiàn)了不同價(jià)態(tài)、同物質(zhì)類別之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性或還原性。
(3)斜向變化體現(xiàn)了不同價(jià)態(tài)、不同物質(zhì)類別之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性或還原性。
2．用離子方程式實(shí)現(xiàn)Fe3＋與Fe2＋的相互轉(zhuǎn)化
Fe2＋Fe3＋
①2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－；
②3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋2H2O＋NO↑；
③2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O；
④5Fe2＋＋MnO＋8H＋===5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O；
⑤2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋；
⑥Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋；
⑦2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋。
一、過(guò)量鐵對(duì)氧化產(chǎn)物的影響
1．在一定量的稀HNO3中慢慢加入鐵粉，得到的Fe2＋的物質(zhì)的量(縱坐標(biāo))與所加鐵粉的物質(zhì)的量(橫坐標(biāo))的關(guān)系如圖所示。
(1)請(qǐng)將正確答案的字母填在相應(yīng)的橫線上。
a．Fe3＋　b．Fe2＋　c．Fe、Fe2＋　d．Fe2＋、Fe3＋
①AB段鐵元素以________形式存在。
②BC段鐵元素以________形式存在。
③CD段鐵元素以________形式存在。
(2)AB段與BC段所需Fe的質(zhì)量比為_______________________________________________。
答案　(1)①a　②d　③c　(2)2∶1
解析　在一定量的稀HNO3中緩慢加入鐵粉，開始時(shí)發(fā)生反應(yīng)：Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，此時(shí)鐵元素在溶液中以Fe3＋形式存在，在B點(diǎn)時(shí)，硝酸恰好反應(yīng)完全；繼續(xù)加鐵粉，發(fā)生反應(yīng)：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，此時(shí)溶液中Fe2＋的量逐漸增多，F(xiàn)e3＋的量逐漸減少；在C點(diǎn)時(shí)，溶液中的Fe3＋恰好完全反應(yīng)，此時(shí)繼續(xù)加入的鐵粉不再反應(yīng)，溶液中的Fe2＋的量不再增多。設(shè)AB段消耗a mol Fe，生成a mol Fe3＋，根據(jù)反應(yīng)Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋可知BC段需要消耗a mol Fe，則AB段與BC段所需Fe的質(zhì)量比為2∶1。
2．向含有1 mol HNO3和1 mol H2SO4的混合溶液中逐漸加入鐵粉至過(guò)量，溶液中金屬陽(yáng)離子a、b與所加鐵粉的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示(已知稀硝酸的還原產(chǎn)物只有NO)。下列有關(guān)判斷不正確的是(　　)
A．a(chǎn)表示Fe3＋的關(guān)系曲線
B．n1＝0.75
C．P點(diǎn)時(shí)，n(Fe2＋)＝0.562 5 mol
D．向P點(diǎn)溶液中加入銅粉，最多可溶解14.4 g
答案　C
解析　該反應(yīng)可以看作兩步：①Fe＋4H＋＋NO===Fe3＋＋NO↑＋2H2O，硝酸根離子過(guò)量，氫離子不足；②2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋。a表示Fe3＋的關(guān)系曲線，A正確；溶液中共有3 mol H＋參加反應(yīng)，消耗0.75 mol鐵，B正確；P點(diǎn)n(Fe2＋)＝n(Fe3＋)，兩者均為0.45 mol，C不正確；P點(diǎn)剩余0.45 mol Fe3＋，消耗0.225 mol銅，質(zhì)量為14.4 g，D正確。
二、鐵鹽、亞鐵鹽的制備
3．硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)是一種重要的食品或飼料添加劑，實(shí)驗(yàn)室用嚴(yán)重銹蝕的廢鐵屑(含有Fe、Fe2O3)為原料制備硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)，其流程如下：
(1)Fe2O3與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為______________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)溶液A中加過(guò)量鐵粉時(shí)，反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________。
(3)若檢驗(yàn)溶液B中不存在Fe3＋，可選擇的方法是____________________________________。
(4)FeSO4·7H2O晶體應(yīng)密封保存，主要目的是_______________________________________。
答案　(1)Fe2O3＋6H＋===2Fe3＋＋3H2O　(2)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑　(3)取少量溶液B于試管中，滴加KSCN溶液，若溶液不變紅色，說(shuō)明溶液B中不存在Fe3＋　(4)防止被空氣氧化
4．FeCl3在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)流程制備無(wú)水FeCl3，再用副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收有毒的H2S氣體。
經(jīng)查閱資料得知，無(wú)水FeCl3在空氣中易潮解，加熱易升華，氫硫酸為弱酸。他們?cè)O(shè)計(jì)了制備無(wú)水FeCl3的實(shí)驗(yàn)方案，裝置示意圖(加熱及夾持裝置略去)及操作步驟如下：
①檢查裝置的氣密性；
②通入干燥的Cl2，趕盡裝置中的空氣；
③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應(yīng)完成；
④……
⑤體系冷卻后，停止通入Cl2，并用干燥的N2趕盡Cl2，將收集器密封。
(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________。
(2)第③步加熱后，生成的煙狀FeCl3大部分進(jìn)入收集器，少量沉積在反應(yīng)管A右端，要使沉積的FeCl3進(jìn)入收集器，第④步操作應(yīng)該是________________________。
(3)操作步驟中，為防止FeCl3潮解所采取的措施有________(填步驟序號(hào))。
(4)裝置B中冷水浴的作用為________；裝置D中FeCl2全部反應(yīng)后，因失去吸收Cl2的作用而失效，檢驗(yàn)此時(shí)溶液中存在的金屬陽(yáng)離子，寫出離子方程式：________________。
(5)在虛線框中畫出尾氣吸收裝置E并注明試劑。
(6)FeCl3溶液與H2S氣體反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________。
答案　(1)2Fe＋3Cl22FeCl3
(2)在沉積的FeCl3固體下方加熱　(3)②⑤
(4)冷凝、收集氯化鐵　Fe3＋＋3SCN－??Fe(SCN)3
(5)
(6)2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋
三、陌生含鐵物質(zhì)的制備
5．以高硫鋁土礦(主要成分為Fe2O3、Al2O3、SiO2，少量FeS2和硫酸鹽)為原料制備聚合硫酸鐵{[Fe2(OH)x(SO4)y]n}和明礬的部分工藝流程如下，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
已知：赤泥液的主要成分為Na2CO3。
A．赤泥液的作用是吸收“焙燒”階段中產(chǎn)生的SO2
B．聚合硫酸鐵可用于凈化自來(lái)水，與其組成中的Fe3＋具有氧化性有關(guān)
C．在“聚合”階段，若增加Fe2O3的用量，會(huì)使[Fe2(OH)x(SO4)y]n中x變大
D．從“濾液”到“明礬”的過(guò)程中還應(yīng)有“除硅”步驟
答案　B
解析　高硫鋁土礦(主要成分為Fe2O3、Al2O3、SiO2，少量FeS2和硫酸鹽)焙燒時(shí)，F(xiàn)eS2與O2反應(yīng)生成Fe2O3和SO2，并用赤泥液吸收生成的SO2；焙燒后，Al2O3、Fe2O3、SiO2、硫酸鹽進(jìn)入“堿浸”步驟，Al2O3、SiO2溶于KOH溶液，硫酸鹽溶于水，過(guò)濾，濾液經(jīng)一系列處理獲得明礬，濾渣主要是Fe2O3，酸浸后加入雙氧水氧化可能存在的亞鐵離子，此時(shí)溶液中主要有Fe2(SO4)3，加入氧化鐵進(jìn)行聚合，經(jīng)濃縮、干燥，獲得聚合硫酸鐵，據(jù)此解答。聚合硫酸鐵可用于凈化自來(lái)水，與其組成中的Fe3＋可水解產(chǎn)生膠體的性質(zhì)有關(guān)，與Fe3＋具有氧化性無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤；在“聚合”階段，若增加Fe2O3的用量，堿性增強(qiáng)，x變大，故C正確；由上述分析可知，從“濾液”到“明礬”的過(guò)程中，由于堿浸造成二氧化硅溶于氫氧化鉀，濾液中含硅酸鹽，需要進(jìn)行“除硅”步驟，故D正確。
6．(2023·天津模擬)Na2FeO4具有強(qiáng)氧化性，是一種新型的綠色非氯凈水消毒劑，堿性條件下可以穩(wěn)定存在，酸性條件下會(huì)自身分解生成Fe(OH)3。可用Fe(OH)3與NaClO在強(qiáng)堿性條件下制取，某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，制取Na2FeO4，并驗(yàn)證其處理含CN－廢水的能力。
Ⅰ.制取Na2FeO4
(1)儀器D的名稱為__________。洗氣瓶B中盛有的試劑為__________。實(shí)驗(yàn)開始，先打開分液漏斗__________(填“A”或“C”)的活塞。
(2)寫出大試管中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：___________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)三頸燒瓶中的紅褐色固體基本消失，得到紫色溶液時(shí)，停止通入Cl2。通入氯氣的過(guò)程中三頸燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O、_________________
_______________________________________________________________________________。
Ⅱ.模擬并驗(yàn)證Na2FeO4處理含CN－廢水的能力
(4)取一定量Na2FeO4加入試管中，向其中加入10 mL 0.2 mol·L－1的NaCN溶液，CN－被氧化為CO和N2。充分反應(yīng)后測(cè)得試管中仍有Na2FeO4剩余，過(guò)濾。向?yàn)V液中加入足量BaCl2溶液，生成白色沉淀，將沉淀過(guò)濾、洗滌、干燥后稱量，得白色沉淀0.354 6 g。
①配制0.2 mol·L－1的NaCN溶液，需要的玻璃儀器有______________(填字母)。
②計(jì)算NaCN溶液中CN－的去除率為______。
答案　(1)球形干燥管　飽和食鹽水　C
(2)2MnO＋16H＋＋10Cl－===2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O
(3)2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O　(4)①ADEF　②90%
解析　(1)儀器D為球形干燥管；洗氣瓶B中盛有的試劑是飽和食鹽水，用來(lái)除去混合氣體中的氯化氫；因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中需要保持堿性環(huán)境，因此先向Fe2(SO4)3溶液中加入NaOH溶液，然后再通入Cl2，所以先打開分液漏斗C的活塞。(3)結(jié)合化合價(jià)升降相等、原子守恒、電荷守恒可寫出制取Na2FeO4的離子方程式：2Fe(OH)3＋3ClO－＋4OH－===2FeO＋3Cl－＋5H2O。(4)①溶液配制需要膠頭滴管、燒杯、50 mL容量瓶、玻璃棒。②n(BaCO3)＝＝0.001 8 mol，所以CN－的去除率為×100%＝90%。
1．(2023·浙江6月選考，3)氯化鐵是一種重要的鹽，下列說(shuō)法不正確的是(　　)
A．氯化鐵屬于弱電解質(zhì)
B．氯化鐵溶液可腐蝕覆銅板
C．氯化鐵可由鐵與氯氣反應(yīng)制得
D．氯化鐵溶液可制備氫氧化鐵膠體
答案　A
解析　氯化鐵能完全電離出鐵離子和氯離子，屬于強(qiáng)電解質(zhì)，A錯(cuò)誤；氯化鐵溶液與銅反應(yīng)生成氯化銅和氯化亞鐵，可用來(lái)蝕刻覆銅板，B正確；氯氣具有強(qiáng)氧化性，氯氣與鐵單質(zhì)加熱生成氯化鐵，C正確。
2．下列有關(guān)判斷錯(cuò)誤的是________(填字母)。
A．鐵與碘反應(yīng)易生成碘化鐵(2022·浙江1月選考，9A)
B．FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，將觀察到溶液變紅色(2022·海南，6C)
C．已知金屬性：Fe>Cu，可推理出氧化性：Fe3＋D．FeSO4溶液中加入H2O2產(chǎn)生沉淀：2Fe2＋＋H2O2＋4H2O===2Fe(OH)3↓＋4H＋(2022·湖南，11C)
E．探究Fe2＋具有還原性：向盛有FeSO4溶液的試管中滴加幾滴KSCN溶液，振蕩，再滴加幾滴新制氯水，觀察溶液顏色變化(2022·江蘇，11A)
答案　ABCD
3．(2021·廣東，10)部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是(　　)
A．a(chǎn)可與e反應(yīng)生成b
B．b既可被氧化，也可被還原
C．可將e加入濃堿液中制得d的膠體
D．可存在b→c→d→e→b的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系
答案　C
解析　圖中所示鐵元素不同化合價(jià)的物質(zhì)：a為Fe，b為FeCl2、FeSO4、Fe(NO3)2等Fe(Ⅱ)的鹽類物質(zhì)，c為Fe(OH)2，e為FeCl3、Fe2(SO4)3、Fe(NO3)3等Fe(Ⅲ)的鹽類物質(zhì)，d為Fe(OH)3。Fe與Fe(Ⅲ)的鹽類物質(zhì)可發(fā)生反應(yīng)生成Fe(Ⅱ)的鹽類物質(zhì)，如Fe＋2FeCl3===3FeCl2，故A不選；Fe(Ⅱ)為鐵元素的中間價(jià)態(tài)，既有還原性也有氧化性，因此既可被氧化，也可被還原，故B不選；Fe(Ⅲ)的鹽類物質(zhì)與濃堿液反應(yīng)生成Fe(OH)3沉淀，制備Fe(OH)3膠體操作為向沸水中滴加飽和FeCl3溶液，繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色，停止加熱，故C選；b→c→d→e→b轉(zhuǎn)化如FeCl2Fe(OH)2Fe(OH)3FeCl3FeCl2，故D不選。
4．(2022·天津，15)氯化鐵是重要的化工原料。針對(duì)氯化鐵的實(shí)驗(yàn)室的制備方法，回答下列問(wèn)題：
Ⅰ.FeCl3·6H2O的制備
制備流程圖如下：
(1)將廢鐵屑分批加入稀鹽酸中，至鹽酸反應(yīng)完全。判斷反應(yīng)完全的現(xiàn)象為________________。
含有少量銅的廢鐵屑比純鐵屑反應(yīng)快，原因?yàn)開_______________________________________。
(2)操作①所必需的玻璃儀器中，除燒杯外還有______________________________________。
(3)檢驗(yàn)FeCl3溶液中是否殘留Fe2＋的試劑是_________________________________________。
(4)為增大FeCl3溶液的濃度，向稀FeCl3溶液中加入純Fe粉后通入Cl2。此過(guò)程中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________________________。
(5)操作②為____________________________________________________________________。
Ⅱ.由FeCl3·6H2O制備無(wú)水FeCl3
將FeCl3·6H2O與液體SOCl2混合并加熱，制得無(wú)水FeCl3。已知SOCl2沸點(diǎn)為77 ℃，反應(yīng)方程式為FeCl3·6H2O＋6SOCl2FeCl3＋6SO2↑＋12HCl↑，裝置如圖所示(夾持和加熱裝置略)。
(6)儀器A的名稱為__________，其作用為____________________________________________
_______________________________________________________________________________。
NaOH溶液的作用是_____________________________________________________________。
(7)干燥管中無(wú)水CaCl2不能換成堿石灰，原因是______________________________________。
(8)由下列結(jié)晶水合物制備無(wú)水鹽，適宜使用上述方法的是__________(填序號(hào))。
a．ZnCl2·H2O b．CuSO4·5H2O
c．Na2S2O3·5H2O
答案　(1)不再有氣泡產(chǎn)生　Fe、Cu在稀鹽酸中形成原電池，加快反應(yīng)速率　(2)漏斗、玻璃棒　(3)K3[Fe(CN)6]溶液　(4)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　(5)在HCl氣流中蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥得到FeCl3·6H2O晶體　(6)球形冷凝管　冷凝回流SOCl2　吸收SO2、HCl等尾氣，防止污染　(7)堿石灰與SO2、HCl氣體反應(yīng)，失去干燥作用　(8)a
課時(shí)精練
1．(2023·大連模擬)青礬礦石(主要成分為FeSO4·7H2O)在《唐本草》中記載：“本來(lái)綠色，新出窟未見(jiàn)風(fēng)者，正如琉璃……燒之赤色……”。下列關(guān)于FeSO4·7H2O的說(shuō)法正確的是(　　)
A．可用于制凈水劑
B．溶于水形成無(wú)色溶液
C．在干燥空氣中穩(wěn)定存在
D．在空氣中加熱轉(zhuǎn)化為Fe3O4
答案　A
解析　FeSO4·7H2O溶于水時(shí)最終形成具有凈水作用的氫氧化鐵膠體，可用于制凈水劑，故A正確；溶于水形成FeSO4溶液，F(xiàn)e2＋呈淺綠色，故B錯(cuò)誤；FeSO4·7H2O中亞鐵離子具有還原性，易被氧氣氧化，因此不能在干燥空氣中穩(wěn)定存在，故C錯(cuò)誤；FeSO4·7H2O中Fe為＋2價(jià)，在空氣中加熱被氧化為Fe2(SO4)3，故D錯(cuò)誤。
2．鐵及其化合物在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛。下列鐵及其化合物的性質(zhì)與用途具有對(duì)應(yīng)關(guān)系的是(　　)
A．Fe有導(dǎo)電性，可用于濕法煉銅
B．FeCl3有氧化性，可用于凈水
C．Fe2O3呈紅棕色，可用于制作顏料
D．K2FeO4易溶于水，可用于殺菌消毒
答案　C
解析　鐵可用于濕法煉銅：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，是因?yàn)殍F的還原性大于銅，與Fe有導(dǎo)電性無(wú)關(guān)，故不選A；FeCl3可用于凈水，是因?yàn)镕e3＋水解生成的氫氧化鐵膠體能吸附水中的懸浮雜質(zhì)，與FeCl3的氧化性無(wú)關(guān)，故不選B；Fe2O3呈紅棕色，可用于制作紅色顏料，故選C；K2FeO4可用于殺菌消毒，是因?yàn)镵2FeO4具有強(qiáng)氧化性，與K2FeO4的溶解性無(wú)關(guān)，故不選D。
3．下列事實(shí)不能證明Fe3＋有氧化性的是(　　)
A．電子工業(yè)上用FeCl3溶液腐蝕電路板上的銅
B．FeCl3溶液滴在淀粉-KI試紙上，試紙變?yōu)樗{(lán)色
C．將KSCN溶液加入FeCl3溶液中，溶液變?yōu)榧t色
D．向FeCl3溶液中滴加適量Na2S溶液，出現(xiàn)淡黃色渾濁，溶液變成淺綠色
答案　C
解析　A項(xiàng)中2Fe3＋＋Cu===Cu2＋＋2Fe2＋；B項(xiàng)中2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2；D項(xiàng)中S2－＋2Fe3＋===S↓＋2Fe2＋，這三項(xiàng)中的反應(yīng)，鐵元素的化合價(jià)均降低，F(xiàn)e3＋均表現(xiàn)氧化性；只有C項(xiàng)中Fe3＋在反應(yīng)中化合價(jià)未發(fā)生改變，不能證明Fe3＋具有氧化性。
4．下列離子方程式書寫正確的是(　　)
A．鐵與稀鹽酸反應(yīng)：Fe＋6H＋===Fe3＋＋3H2↑
B．氯氣與氯化亞鐵溶液反應(yīng)：Cl2＋Fe2＋===Fe3＋＋2Cl－
C．氯化鐵溶液與銅反應(yīng)：3Cu＋2Fe3＋===2Fe＋3Cu2＋
D．氯化鐵溶液與氨水反應(yīng)：Fe3＋＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH
答案　D
解析　鐵與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，離子方程式為Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，故A錯(cuò)誤；氯氣與氯化亞鐵溶液反應(yīng)生成氯化鐵，離子方程式為Cl2＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2Cl－，故B錯(cuò)誤；氯化鐵溶液與銅反應(yīng)生成氯化銅和氯化亞鐵，離子方程式為Cu＋2Fe3＋===2Fe2＋＋Cu2＋，故C錯(cuò)誤。
5．(2023·太原模擬)將Na2S溶液逐滴加入等物質(zhì)的量濃度的FeCl3溶液中，發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋S2－===2Fe2＋＋S↓；將FeCl3溶液逐滴加入等物質(zhì)的量濃度的Na2S溶液中，發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋3S2－===Fe2S3↓。則下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)
A．Fe3＋在酸性環(huán)境中氧化性較強(qiáng)
B．S2－在堿性環(huán)境中還原性較強(qiáng)
C．相同溫度下Fe(OH)3的溶解度比Fe2S3的大
D．向FeCl3溶液中通入H2S，有硫析出
答案　B
解析　FeCl3溶液中Fe3＋水解：Fe3＋＋3H2O??Fe(OH)3＋3H＋，且將Na2S溶液逐滴加入等物質(zhì)的量濃度的FeCl3溶液中，發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋S2－===2Fe2＋＋S↓，由此看出Fe3＋在酸性環(huán)境中氧化性較強(qiáng)，故A正確；Na2S溶液中S2－水解：S2－＋H2O??HS－＋OH－(主要)、HS－＋H2O??H2S＋OH－(少量)，將FeCl3溶液逐滴加入等物質(zhì)的量濃度的Na2S溶液中，發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋3S2－===Fe2S3↓，沒(méi)有生成硫單質(zhì)，S2－在堿性環(huán)境中還原性較弱，故B錯(cuò)誤；由于將FeCl3溶液逐滴加入等物質(zhì)的量濃度的Na2S溶液中，發(fā)生反應(yīng)：2Fe3＋＋3S2－===Fe2S3↓，不生成Fe(OH)3，說(shuō)明相同溫度下Fe(OH)3的溶解度比Fe2S3的大，故C正確；向FeCl3溶液中通入H2S，硫離子被鐵離子氧化成硫單質(zhì)，有硫析出，故D正確。
6．為了驗(yàn)證Fe3＋的性質(zhì)，某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的一組實(shí)驗(yàn)，其中實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)錯(cuò)誤的是(　　)
A．只有④ B．只有③
C．③和④均錯(cuò) D．全部錯(cuò)誤
答案　C
解析　實(shí)驗(yàn)③中，F(xiàn)e3＋與CuSO4溶液不反應(yīng)，溶液應(yīng)變?yōu)榫G色；實(shí)驗(yàn)④與Fe3＋的性質(zhì)無(wú)關(guān)。
7．(2023·安徽六安一模)某同學(xué)用含有鐵銹(主要成分為Fe2O3)的廢鐵屑來(lái)制取氯化鐵晶體，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示(夾持裝置略，氣密性已檢查)，下列推斷不合理的是(　　)
A．B中收集到的氣體是氫氣
B．燒杯中雙氧水的作用是將Fe2＋還原為Fe3＋
C．A中的氧化鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵
D．燒杯中的溶液在氯化氫氣氛下，蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾后得到氯化鐵晶體
答案　B
解析　鐵和鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，所以B中收集到的氣體是氫氣，A項(xiàng)正確；雙氧水具有氧化性，可將Fe2＋氧化為Fe3＋，B項(xiàng)錯(cuò)誤；氧化鐵為堿性氧化物，可與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵和水，C項(xiàng)正確；因鐵離子易水解，故FeCl3溶液應(yīng)在氯化氫氣氛下，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾后得到氯化鐵晶體，D項(xiàng)正確。
8．下列除雜的操作不正確的是(　　)
A．MgCl2溶液中混有少量FeCl3：加入足量鎂充分反應(yīng)后過(guò)濾
B．FeCl2溶液中混有少量FeCl3：加入過(guò)量鐵粉充分反應(yīng)后過(guò)濾
C．CuCl2溶液中混有少量FeCl3：加入NaOH溶液充分反應(yīng)后過(guò)濾
D．CuCl2溶液中混有少量FeCl2：先加入H2O2將Fe2＋氧化成Fe3＋，再加入CuO充分反應(yīng)后過(guò)濾
答案　C
解析　Mg與FeCl3反應(yīng)生成FeCl2，過(guò)量Mg可與FeCl2反應(yīng)置換出Fe，過(guò)濾可分離，A正確；加入過(guò)量鐵粉，F(xiàn)eCl3與Fe反應(yīng)生成FeCl2，過(guò)濾可達(dá)到除雜的目的，B正確；加入NaOH溶液，Cu2＋、Fe3＋均能轉(zhuǎn)化成氫氧化物沉淀，不符合除雜要求，C錯(cuò)誤；H2O2可將Fe2＋氧化成Fe3＋，加CuO可促進(jìn)鐵離子水解轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3沉淀，過(guò)濾可分離，D正確。
9．常溫時(shí)，pH對(duì)一定濃度的FeSO4溶液穩(wěn)定性的影響如圖所示，下列分析不合理的是(　　)
A．pH越小，越有利于Fe2＋存在于溶液中
B．pH在3.0～5.5，pH的變化對(duì)FeSO4溶液的穩(wěn)定性影響不大
C．pH＝6時(shí)，通入一定量的氯氣，溶液酸性增強(qiáng)，有利于Fe2＋存在于溶液中
D．保持溶液的pH始終為6.5時(shí)，可能發(fā)生的反應(yīng)為4Fe2＋＋O2＋10H2O??4Fe(OH)3＋8H＋
答案　C
解析　pH越小，F(xiàn)e2＋被氧化的損耗量越小，越有利于Fe2＋的存在，A正確；pH在3.0～5.5，F(xiàn)e2＋被氧化的損耗量幾乎不變，說(shuō)明pH在3.0～5.5，pH的變化對(duì)FeSO4溶液的穩(wěn)定性影響不大，B正確；pH＝6時(shí)，通入一定量的氯氣，部分氯氣與水反應(yīng)，溶液酸性增強(qiáng)，同時(shí)Cl2可將Fe2＋氧化為Fe3＋，不利于Fe2＋的存在，C錯(cuò)誤；保持溶液的pH始終為6.5，F(xiàn)e2＋開始被氧化，該過(guò)程可能為Fe2＋→Fe(OH)2→Fe(OH)3，總反應(yīng)為4Fe2＋＋O2＋10H2O??4Fe(OH)3＋8H＋，D正確。
10．硫酸亞鐵是一種重要的化工原料，部分轉(zhuǎn)化如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．只用KSCN溶液不可以檢驗(yàn)FeSO4是否變質(zhì)
B．制納米Fe3O4時(shí)通入的O2需過(guò)量
C．制FeCO3時(shí)應(yīng)將飽和Na2CO3溶液加入FeSO4溶液中
D．生成(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)
答案　C
解析　若FeSO4變質(zhì)，其中含有Fe3＋，遇KSCN溶液會(huì)變?yōu)榧t色，可據(jù)此檢驗(yàn)是否變質(zhì)，A錯(cuò)誤；四氧化三鐵中鐵元素化合價(jià)為＋2價(jià)、＋3價(jià)，是部分Fe2＋被氧化，應(yīng)通入適量O2，不宜過(guò)量，B錯(cuò)誤；制FeCO3時(shí)，應(yīng)將Na2CO3溶液緩慢加入到盛有FeSO4溶液的反應(yīng)容器中，避免生成氫氧化亞鐵沉淀，C正確；生成(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的反應(yīng)過(guò)程中無(wú)元素化合價(jià)的變化，因此該反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)，D錯(cuò)誤。
11．向含有Cu(NO3)2、Zn(NO3)2、Fe(NO3)3、AgNO3各0.1 mol的混合溶液中加入0.1 mol Fe，充分?jǐn)嚢韬驠e溶解，溶液中不存在Fe3＋，同時(shí)析出0.1 mol Ag。下列結(jié)論錯(cuò)誤的是(　　)
A．氧化性：Zn2＋＞Cu2＋＞Fe3＋＞Ag＋
B．Fe3＋的氧化性大于Cu2＋
C．溶液中Cu2＋與Fe2＋的物質(zhì)的量之比為1∶2
D．1 mol Fe可還原2 mol Fe3＋
答案　A
解析　由題意知鐵離子、銀離子均被還原，氧化性：Zn2＋＜Cu2＋＜Fe3＋＜Ag＋，A錯(cuò)誤、B正確；Fe先還原Ag＋，發(fā)生的反應(yīng)為2Ag＋＋Fe===Fe2＋＋2Ag，然后發(fā)生反應(yīng)：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，所以n(Fe2＋)∶n(Cu2＋)＝(0.05＋0.15) mol∶0.1 mol＝2∶1，C正確；由Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋可知，1 mol Fe恰好還原2 mol Fe3＋，D正確。
12．無(wú)水FeCl3常作為芳烴氯代反應(yīng)的催化劑。某研究小組設(shè)計(jì)了如圖流程，以廢鐵屑(含有少量碳和SiO2雜質(zhì))為原料制備無(wú)水FeCl3(s)：
已知：氯化亞砜()熔點(diǎn)：－101 ℃，沸點(diǎn)：76 ℃，易水解。
下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是(　　)
A．操作①是過(guò)濾，用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗
B．反應(yīng)D→E的化學(xué)方程式為FeCl3·6H2O＋6SOCl2FeCl3＋6SO2↑＋12HCl↑
C．該制備流程中試劑B可選用高錳酸鉀溶液或稀硝酸
D．由D轉(zhuǎn)化成E的過(guò)程中可能產(chǎn)生少量亞鐵鹽，其原因可能是生成的SO2將Fe3＋還原成Fe2＋，為了驗(yàn)證是SO2將Fe3＋還原應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象是：取樣溶解后，先加鹽酸酸化，再加入BaCl2溶液，生成白色沉淀
答案　C
解析　操作①是過(guò)濾，過(guò)濾用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗，故A正確；該流程中試劑B的作用是將Fe2＋氧化成Fe3＋，酸性高錳酸鉀溶液和稀硝酸都可以將Fe2＋氧化成Fe3＋，但都會(huì)引入新雜質(zhì)，故C錯(cuò)誤；由D→E的化學(xué)方程式可知反應(yīng)中生成的二氧化硫可將氯化鐵還原為氯化亞鐵，若是SO2作還原劑，則氧化產(chǎn)物為硫酸鹽，故取樣溶解后，先加鹽酸酸化，再加BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則可證明二氧化硫?qū)e3＋還原，故D正確。
13．某班同學(xué)用如下實(shí)驗(yàn)探究Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)。回答下列問(wèn)題：
(1)分別取一定量氯化鐵、氯化亞鐵固體，均配制成0.1 mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量鐵屑，其目的是___________________________________________________________。
(2)甲組同學(xué)取2 mL FeCl2溶液，加入幾滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液變紅，說(shuō)明Cl2可將Fe2＋氧化。FeCl2溶液與氯水反應(yīng)的離子方程式為_____________________________。
(3)乙組同學(xué)認(rèn)為甲組的實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn)，該組同學(xué)在2 mL FeCl2溶液中先加入0.5 mL 煤油，再于液面下依次加入幾滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液變紅，煤油的作用是______________。
(4)丙組同學(xué)取10 mL 0.1 mol·L－1KI溶液，加入6 mL 0.1 mol·L－1 FeCl3溶液混合。分別取 2 mL 此溶液于3支試管中進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①第一支試管中加入1 mL CCl4充分振蕩、靜置，CCl4層顯紫色；
②第二支試管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成藍(lán)色沉淀；
③第三支試管中加入1滴KSCN溶液，溶液變紅。
實(shí)驗(yàn)②檢驗(yàn)的離子是________(填離子符號(hào)，下同)；實(shí)驗(yàn)①和③說(shuō)明：在I－過(guò)量的情況下，溶液中仍含有________，由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為________。
(5)丁組同學(xué)向盛有H2O2溶液的試管中加入幾滴酸化的FeCl2溶液，溶液變成棕黃色，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______________________________________________________________；
一段時(shí)間后，溶液中有氣泡出現(xiàn)，并放熱，隨后有紅褐色沉淀生成。產(chǎn)生氣泡的原因是_______________，生成沉淀的原因是__________________________________________(用平衡移動(dòng)原理解釋)。
答案　(1)防止Fe2＋被氧化　 (2)2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－　(3)隔絕空氣(排除氧氣對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響)　(4)Fe2＋　Fe3＋　可逆反應(yīng)　(5)H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　Fe3＋催化H2O2分解產(chǎn)生O2　H2O2分解反應(yīng)放熱，促進(jìn)Fe3＋的水解平衡正向移動(dòng)
解析　(1)亞鐵離子具有還原性，能被空氣中的氧氣氧化，所以在配制的FeCl2溶液中加入少量鐵屑的目的是防止Fe2＋被空氣氧化。(4)根據(jù)Fe2＋的檢驗(yàn)方法，向溶液中加入1滴K3[Fe(CN)6] 溶液，生成藍(lán)色沉淀，一定含有Fe2＋，則實(shí)驗(yàn)②檢驗(yàn)的離子是Fe2＋；Fe3＋遇KSCN溶液顯紅色，實(shí)驗(yàn)①和③說(shuō)明，在I－過(guò)量的情況下，溶液中仍含有Fe3＋，由此可以證明該氧化還原反應(yīng)為可逆反應(yīng)。
14．(2022·河北，15)以焙燒黃鐵礦FeS2(雜質(zhì)為石英等)產(chǎn)生的紅渣為原料制備銨鐵藍(lán)Fe(NH4)Fe(CN)6顏料。工藝流程如下：
回答下列問(wèn)題：
(1)紅渣的主要成分為__________(填化學(xué)式，下同)，濾渣①的主要成分為__________。
(2)黃鐵礦研細(xì)的目的是__________________________________________________________。
(3)還原工序中，不生成S單質(zhì)的反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________。
(4)工序①的名稱為__________，所得母液循環(huán)使用。
(5)沉鐵工序產(chǎn)生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合價(jià)為__________，氧化工序發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(6)若用還原工序得到的濾液制備Fe2O3·xH2O和(NH4)2SO4，所加試劑為__________和________(填化學(xué)式，不引入雜質(zhì))。
答案　(1)Fe2O3和SiO2　SiO2　(2)增大固液接觸面積，加快反應(yīng)速率，提高黃鐵礦的利用率
(3)7Fe2(SO4)3＋FeS2＋8H2O15FeSO4＋8H2SO4　(4)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾洗滌
(5)＋2　6Fe(NH4)2Fe(CN)6＋ClO＋6H＋6Fe(NH4)Fe(CN)6＋Cl－＋3H2O＋6NH
(6)H2O2　NH3·H2O
解析　已知黃鐵礦高溫煅燒生成Fe2O3，反應(yīng)為4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2，故產(chǎn)生的紅渣主要成分為Fe2O3和SiO2；將紅渣粉碎后加入足量的50%的H2SO4溶液加熱，反應(yīng)為Fe2O3＋3H2SO4===Fe2(SO4)3＋3H2O，過(guò)濾出濾渣①，主要成分為SiO2，向?yàn)V液中加入黃鐵礦進(jìn)行還原，將Fe3＋還原為Fe2＋，由(3)小問(wèn)可知不生成S單質(zhì)，則硫元素被氧化為SO，反應(yīng)為14Fe3＋＋FeS2＋8H2O15Fe2＋＋2SO＋16H＋，然后進(jìn)行工序①為蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾，得到FeSO4晶體和母液，母液中主要含有FeSO4溶液和H2SO4，加水溶解FeSO4晶體，向所得溶液中加入(NH4)2SO4、K4[Fe(CN)6]并用H2SO4調(diào)節(jié)溶液的pH為3，進(jìn)行沉鐵，反應(yīng)原理為Fe2＋＋2NH＋[Fe(CN)6]4－===Fe(NH4)2Fe(CN)6↓，然后過(guò)濾出沉淀，洗滌后加入H2SO4和NaClO3進(jìn)行氧化，反應(yīng)為6Fe(NH4)2Fe(CN)6＋ClO＋6H＋6Fe(NH4)Fe(CN)6＋Cl－＋3H2O＋6NH，過(guò)濾、洗滌、干燥即制得Fe(NH4)Fe(CN)6，據(jù)此分析解題。第13講　鐵鹽、亞鐵鹽　鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化
[復(fù)習(xí)目標(biāo)]　1.掌握Fe2＋和Fe3＋的性質(zhì)和檢驗(yàn)方法。2.能從物質(zhì)類別和元素價(jià)態(tài)變化的角度理解鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化路徑。
考點(diǎn)一　Fe2＋、Fe3＋的性質(zhì)與檢驗(yàn)
1．鐵鹽
(1)常見(jiàn)的鐵鹽有Fe2(SO4)3、FeCl3等。
(2)含F(xiàn)e3＋的溶液，呈黃色，F(xiàn)e3＋具有較強(qiáng)的氧化性。Fe3＋與Cu、H2S反應(yīng)的離子方程式分別為___________________________________________________________________________、
_____________________________________________________________________________。
(3)Fe3＋易水解，只能存在于酸性較強(qiáng)的溶液中。
①用FeCl3固體配制FeCl3溶液的方法：____________________________________________
______________________________________________________________________________。
②工業(yè)上常用調(diào)節(jié)pH的方法除去溶液中的Fe3＋。
③FeCl3溶液加熱蒸干并灼燒，所得固體主要成分為________。
④Fe3＋與HCO、AlO混合時(shí)都會(huì)得到____沉淀。
2．亞鐵鹽
(1)FeSO4·7H2O呈____色，俗稱______。
(2)含有Fe2＋的溶液，呈________色，F(xiàn)e2＋既有氧化性，又有還原性。
①氧化性：Fe2＋與Zn反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________
______________________________________________________________________________。
②還原性：Fe2＋與Cl2反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________。
(3)Fe2＋在酸性介質(zhì)中比較穩(wěn)定，因而保存亞鐵鹽溶液時(shí)，應(yīng)加入一定量的酸，同時(shí)放入少量________來(lái)防止氧化。
3．高鐵酸鉀(K2FeO4)
暗紫色晶體，其中Fe為____價(jià)，具有強(qiáng)氧化性，可用作水體的______、______劑或高容量電池材料。
4．Fe2＋和Fe3＋的檢驗(yàn)
(1)
(2)
(3)含F(xiàn)e2＋、Fe3＋的混合溶液中Fe2＋、Fe3＋的檢驗(yàn)
溶液變紅色，說(shuō)明含有________。
酸性KMnO4溶液紫紅色褪去，說(shuō)明含有________。
1．硫酸亞鐵片和維生素C同時(shí)服用能增強(qiáng)治療缺鐵性貧血的效果(　　)
2．中性溶液中可能大量存在Fe3＋、Cl－、K＋、SO(　　)
3．Fe2(SO4)3和KI溶液反應(yīng)的離子方程式：2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I(xiàn)2(　　)
4．將Fe(NO3)2樣品溶于稀H2SO4后，滴加KSCN溶液，溶液變紅，則Fe(NO3)2晶體已氧化變質(zhì)(　　)
5．向FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，若酸性KMnO4溶液褪色，證明含有Fe2＋(　　)
一、鐵鹽、亞鐵鹽的性質(zhì)
1．鐵及其化合物是中學(xué)化學(xué)中一類重要的物質(zhì)。下列關(guān)于鐵元素的敘述正確的是(　　)
A．采用將FeCl3溶液直接蒸干的方法制備FeCl3固體
B．保存FeCl2溶液常常加一些鐵粉，其目的是抑制Fe2＋水解
C．25 ℃時(shí)，pH＝0的溶液中，Al3＋、NH、NO、Fe2＋可以大量共存
D．FeSO4溶液中加入H2O2溶液時(shí)，F(xiàn)e2＋表現(xiàn)還原性
2．(2023·廈門模擬)用黃色的FeCl3溶液分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，解釋或結(jié)論不正確的是(　　)
選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象 解釋或結(jié)論
A 加入FeCl3固體 溶液變成紅褐色 FeCl3的水解程度變大
B 加入等體積水 溶液顏色變淺 c(Fe3＋)變小
C 加入足量Fe粉 溶液顏色變淺綠色 2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋
D 將FeCl3溶液微熱 溶液變成紅褐色 水解反應(yīng)ΔH＞0
二、應(yīng)用Fe3＋、Fe2＋的性質(zhì)除雜
3．除去括號(hào)中的雜質(zhì)，并寫出反應(yīng)的離子方程式。
(1)FeCl2(FeCl3)，除雜方法：______________，離子方程式：_________________________。
(2)FeCl3(FeCl2)，除雜方法：______________，離子方程式：_________________________。
(3)Fe2(SO4)3(FeSO4)，除雜方法：__________，離子方程式：_________________________。
(4)FeCl2(Cu2＋)，除雜方法：______________，離子方程式：__________________________。
(5)CuCl2溶液(FeCl2)，除雜方法：_________________________________________________
______________________________________________________________________________。
三、Fe2＋和Fe3＋的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
4．下列離子的檢驗(yàn)方法合理的是(　　)
A．向某溶液中滴入KSCN溶液呈紅色，說(shuō)明不含F(xiàn)e2＋
B．向某溶液中通入Cl2，然后再加入KSCN溶液變紅色，說(shuō)明原溶液中含有Fe2＋
C．向某溶液中加入NaOH溶液，得紅褐色沉淀，說(shuō)明溶液中含有Fe3＋
D．向某溶液中加入NaOH溶液得白色沉淀，又觀察到顏色逐漸變?yōu)榧t褐色，說(shuō)明該溶液中只含有Fe2＋，不含有Mg2＋
5．設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，證明Fe3O4中含有＋2、＋3兩種價(jià)態(tài)的鐵元素(提供的試劑有Fe3O4粉末、濃、稀硫酸、硝酸、鹽酸、KSCN溶液、酸性KMnO4溶液)。
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
Fe3＋、Fe2＋、Cl－同時(shí)存在時(shí)不能用酸性KMnO4溶液檢驗(yàn)Fe2＋(Cl－能還原酸性KMnO4，有干擾)。
考點(diǎn)二　鐵及其重要化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系
1．鐵及其化合物的“價(jià)—類”二維轉(zhuǎn)化
從物質(zhì)類別和物質(zhì)所含核心元素的化合價(jià)兩個(gè)角度總結(jié)、預(yù)測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法之一。
(1)橫向變化體現(xiàn)了同價(jià)態(tài)、不同物質(zhì)類別(氧化物、堿、鹽)之間的轉(zhuǎn)化。
①堿性氧化物(Fe2O3、FeO)都能溶于酸(H＋)轉(zhuǎn)化為鹽；
②Fe2＋、Fe3＋與堿(OH－)反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的堿；
③難溶性的堿易分解生成對(duì)應(yīng)的氧化物，但難溶性的堿性氧化物一般不與水反應(yīng)生成對(duì)應(yīng)的堿。
(2)縱向變化體現(xiàn)了不同價(jià)態(tài)、同物質(zhì)類別之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性或還原性。
(3)斜向變化體現(xiàn)了不同價(jià)態(tài)、不同物質(zhì)類別之間的轉(zhuǎn)化，主要體現(xiàn)物質(zhì)的氧化性或還原性。
2．用離子方程式實(shí)現(xiàn)Fe3＋與Fe2＋的相互轉(zhuǎn)化
Fe2＋Fe3＋
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________；
④________________________________________________________________________；
⑤________________________________________________________________________；
⑥________________________________________________________________________；
⑦_(dá)_______________________________________________________________________。
一、過(guò)量鐵對(duì)氧化產(chǎn)物的影響
1．在一定量的稀HNO3中慢慢加入鐵粉，得到的Fe2＋的物質(zhì)的量(縱坐標(biāo))與所加鐵粉的物質(zhì)的量(橫坐標(biāo))的關(guān)系如圖所示。
(1)請(qǐng)將正確答案的字母填在相應(yīng)的橫線上。
a．Fe3＋　b．Fe2＋　c．Fe、Fe2＋　d．Fe2＋、Fe3＋
①AB段鐵元素以________形式存在。
②BC段鐵元素以________形式存在。
③CD段鐵元素以________形式存在。
(2)AB段與BC段所需Fe的質(zhì)量比為________________________________________。
2．向含有1 mol HNO3和1 mol H2SO4的混合溶液中逐漸加入鐵粉至過(guò)量，溶液中金屬陽(yáng)離子a、b與所加鐵粉的物質(zhì)的量的關(guān)系如圖所示(已知稀硝酸的還原產(chǎn)物只有NO)。下列有關(guān)判斷不正確的是(　　)
A．a(chǎn)表示Fe3＋的關(guān)系曲線
B．n1＝0.75
C．P點(diǎn)時(shí)，n(Fe2＋)＝0.562 5 mol
D．向P點(diǎn)溶液中加入銅粉，最多可溶解14.4 g
二、鐵鹽、亞鐵鹽的制備
3．硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)是一種重要的食品或飼料添加劑，實(shí)驗(yàn)室用嚴(yán)重銹蝕的廢鐵屑(含有Fe、Fe2O3)為原料制備硫酸亞鐵晶體(FeSO4·7H2O)，其流程如下：
(1)Fe2O3與稀硫酸反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)溶液A中加過(guò)量鐵粉時(shí)，反應(yīng)的離子方程式為___________________________________
______________________________________________________________________________。
(3)若檢驗(yàn)溶液B中不存在Fe3＋，可選擇的方法是___________________________________
______________________________________________________________________________。
(4)FeSO4·7H2O晶體應(yīng)密封保存，主要目的是_______________________________________。
4．FeCl3在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)流程制備無(wú)水FeCl3，再用副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收有毒的H2S氣體。
經(jīng)查閱資料得知，無(wú)水FeCl3在空氣中易潮解，加熱易升華，氫硫酸為弱酸。他們?cè)O(shè)計(jì)了制備無(wú)水FeCl3的實(shí)驗(yàn)方案，裝置示意圖(加熱及夾持裝置略去)及操作步驟如下：
①檢查裝置的氣密性；
②通入干燥的Cl2，趕盡裝置中的空氣；
③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應(yīng)完成；
④……
⑤體系冷卻后，停止通入Cl2，并用干燥的N2趕盡Cl2，將收集器密封。
(1)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)第③步加熱后，生成的煙狀FeCl3大部分進(jìn)入收集器，少量沉積在反應(yīng)管A右端，要使沉積的FeCl3進(jìn)入收集器，第④步操作應(yīng)該是____________________________________。
(3)操作步驟中，為防止FeCl3潮解所采取的措施有________(填步驟序號(hào))。
(4)裝置B中冷水浴的作用為____________；裝置D中FeCl2全部反應(yīng)后，因失去吸收Cl2的作用而失效，檢驗(yàn)此時(shí)溶液中存在的金屬陽(yáng)離子，寫出離子方程式：____________________
______________________________________________________________________________。
(5)在虛線框中畫出尾氣吸收裝置E并注明試劑。
(6)FeCl3溶液與H2S氣體反應(yīng)的離子方程式為_______________________________________。
三、陌生含鐵物質(zhì)的制備
5．以高硫鋁土礦(主要成分為Fe2O3、Al2O3、SiO2，少量FeS2和硫酸鹽)為原料制備聚合硫酸鐵{[Fe2(OH)x(SO4)y]n}和明礬的部分工藝流程如下，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)
已知：赤泥液的主要成分為Na2CO3。
A．赤泥液的作用是吸收“焙燒”階段中產(chǎn)生的SO2
B．聚合硫酸鐵可用于凈化自來(lái)水，與其組成中的Fe3＋具有氧化性有關(guān)
C．在“聚合”階段，若增加Fe2O3的用量，會(huì)使[Fe2(OH)x(SO4)y]n中x變大
D．從“濾液”到“明礬”的過(guò)程中還應(yīng)有“除硅”步驟
6．(2023·天津模擬)Na2FeO4具有強(qiáng)氧化性，是一種新型的綠色非氯凈水消毒劑，堿性條件下可以穩(wěn)定存在，酸性條件下會(huì)自身分解生成Fe(OH)3。可用Fe(OH)3與NaClO在強(qiáng)堿性條件下制取，某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，制取Na2FeO4，并驗(yàn)證其處理含CN－廢水的能力。
Ⅰ.制取Na2FeO4
(1)儀器D的名稱為______________。洗氣瓶B中盛有的試劑為______________。實(shí)驗(yàn)開始，先打開分液漏斗________(填“A”或“C”)的活塞。
(2)寫出大試管中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：__________________________________________。
(3)三頸燒瓶中的紅褐色固體基本消失，得到紫色溶液時(shí)，停止通入Cl2。通入氯氣的過(guò)程中三頸燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式有：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O、_______________
______________________________________________________________________________。
Ⅱ.模擬并驗(yàn)證Na2FeO4處理含CN－廢水的能力
(4)取一定量Na2FeO4加入試管中，向其中加入10 mL 0.2 mol·L－1的NaCN溶液，CN－被氧化為CO和N2。充分反應(yīng)后測(cè)得試管中仍有Na2FeO4剩余，過(guò)濾。向?yàn)V液中加入足量BaCl2溶液，生成白色沉淀，將沉淀過(guò)濾、洗滌、干燥后稱量，得白色沉淀0.354 6 g。
①配制0.2 mol·L－1的NaCN溶液，需要的玻璃儀器有______________(填字母)。
②計(jì)算NaCN溶液中CN－的去除率為______。
1．(2023·浙江6月選考，3)氯化鐵是一種重要的鹽，下列說(shuō)法不正確的是(　　)
A．氯化鐵屬于弱電解質(zhì)
B．氯化鐵溶液可腐蝕覆銅板
C．氯化鐵可由鐵與氯氣反應(yīng)制得
D．氯化鐵溶液可制備氫氧化鐵膠體
2．下列有關(guān)判斷錯(cuò)誤的是________________________________________________(填字母)。
A．鐵與碘反應(yīng)易生成碘化鐵(2022·浙江1月選考，9A)
B．FeCl2溶液中滴加KSCN溶液，將觀察到溶液變紅色(2022·海南，6C)
C．已知金屬性：Fe>Cu，可推理出氧化性：Fe3＋D．FeSO4溶液中加入H2O2產(chǎn)生沉淀：2Fe2＋＋H2O2＋4H2O===2Fe(OH)3↓＋4H＋(2022·湖南，11C)
E．探究Fe2＋具有還原性：向盛有FeSO4溶液的試管中滴加幾滴KSCN溶液，振蕩，再滴加幾滴新制氯水，觀察溶液顏色變化(2022·江蘇，11A)
3．(2021·廣東，10)部分含鐵物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖所示。下列推斷不合理的是(　　)
A．a(chǎn)可與e反應(yīng)生成b
B．b既可被氧化，也可被還原
C．可將e加入濃堿液中制得d的膠體
D．可存在b→c→d→e→b的循環(huán)轉(zhuǎn)化關(guān)系
4．(2022·天津，15)氯化鐵是重要的化工原料。針對(duì)氯化鐵的實(shí)驗(yàn)室的制備方法，回答下列問(wèn)題：
Ⅰ.FeCl3·6H2O的制備
制備流程圖如下：
(1)將廢鐵屑分批加入稀鹽酸中，至鹽酸反應(yīng)完全。判斷反應(yīng)完全的現(xiàn)象為______________________________________________________________________________。
含有少量銅的廢鐵屑比純鐵屑反應(yīng)快，原因?yàn)開_____________________________________。
(2)操作①所必需的玻璃儀器中，除燒杯外還有______________________________________。　　　　　　　　
(3)檢驗(yàn)FeCl3溶液中是否殘留Fe2＋的試劑是_______________________________________。　　　　　　　　
(4)為增大FeCl3溶液的濃度，向稀FeCl3溶液中加入純Fe粉后通入Cl2。此過(guò)程中發(fā)生的主要反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(5)操作②為____________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
Ⅱ.由FeCl3·6H2O制備無(wú)水FeCl3
將FeCl3·6H2O與液體SOCl2混合并加熱，制得無(wú)水FeCl3。已知SOCl2沸點(diǎn)為77 ℃，反應(yīng)方程式為FeCl3·6H2O＋6SOCl2FeCl3＋6SO2↑＋12HCl↑，裝置如圖所示(夾持和加熱裝置略)。
(6)儀器A的名稱為______________，其作用為_____________________________________
_____________________________________________________________________。NaOH溶液的作用是________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(7)干燥管中無(wú)水CaCl2不能換成堿石灰，原因是____________________________________。
(8)由下列結(jié)晶水合物制備無(wú)水鹽，適宜使用上述方法的是__________(填序號(hào))。
a．ZnCl2·H2O b．CuSO4·5H2O
c．Na2S2O3·5H2O

展開更多......

收起↑